风机用永磁同步电机无位置传感器控制系统的研究

发布时间：2023-04-11 21:23

　　随着汽车工业的蓬勃发展,人们对汽车各种性能的要求随之提高。车辆冷却风机作为汽车冷却系统如发动机冷却系统,空调冷却系统的重要部件,对汽车的安全性和舒适性有着重要的影响。高要求代表着高控制性能,冷却风机也正向着低噪声、高效率、低成本、体积小、节能节电的趋势发展。永磁同步电机作为常用的冷却风机相对普通直流电机而言有着体积小、效率高、低噪声等优势,其变频调速更是可以实现风机的无极调速,从而调节所需风量的大小,达到节能节电的效果。常规永磁同步电机控制策略依赖于转子位置传感器,但同时增加了系统成本,易受环境等外界因素的干扰。为了降低成本,提升系统可靠性,减小电机体积且同时拥有良好的控制性能,永磁同步电机无位置传感器控制算法已经成为其底层驱动算法的研究热点之一。本文就风机用永磁同步电机无位置传感器矢量控制策略进行研究,采用低速IF控制与中高速反电势积分法结合的方法,以stm32F103C8T6为主控CPU,设计硬件电路,编写控制程序,完成实验调试工作。分析低速与中高速状态切换过程,就_qi⁽(9))电流调节器,对比不同电流递减斜率下状态切换性能。针对气隙磁场...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 风机简介
    1.3 国内外无位置传感器技术发展与研究现状
        1.3.1 中高速无传感器控制技术
        1.3.2 零速及低速无传感器控制技术
    1.4 本文主要研究内容
第二章 永磁同步电机数学模型及矢量控制系统
    2.1 永磁同步电机研究概况
        2.1.1 永磁同步电机结构及其数学模型
        2.1.2 坐标变换
    2.2 矢量控制技术
    2.3 SVPWM技术
    2.4 本章小结
第三章 永磁同步电机零速及低速启动技术
    3.1 零速转子预定位
        3.1.1 空间电压矢量预定位
        3.1.2 电流矢量预定位
    3.2 低速启动策略
        3.2.1 V/F控制
        3.2.2 IF控制
        3.2.3 IF控制实验结果
    3.3 状态切换过程分析
    3.4 电流调节器斜率分析
    3.5 本章小结
第四章 磁链观测器与谐波补偿
    4.1 反电势积分法
    4.2 积分零漂误差分析
    4.3 速度观测器
    4.4 实验结果分析
    4.5 无位置传感器控制系统总成
    4.6 谐波补偿策略
        4.6.1 电流环谐波补偿
        4.6.2 电压谐波补偿
        4.6.3 实验结果分析
    4.7 本章小结
第五章 无位置传感器控制系统软硬件设计
    5.1 硬件电路设计
        5.1.1 电源模块设计
        5.1.2 主控CPU选择
        5.1.3 IPM逆变模块
        5.1.4 信号采集模块
        5.1.5 DA调试模块
        5.1.6 上位机通讯模块
    5.2 系统软件设计
        5.2.1 主程序设计
        5.2.2 中断子程序设计
        5.2.3 软件保护
        5.2.4 定点运算
    5.3 风机逆风运行实验
        5.3.1 实验平台介绍
        5.3.2 逆风启动工况
        5.3.3 逆风运行工况
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
在学期间研究成果及发表论文情况
参考文献
致谢



本文编号：3789773