首页> 中文学位 >应用于永磁同步电机矢量控制系统的弱磁控制改进算法的设计与实现
【6h】

应用于永磁同步电机矢量控制系统的弱磁控制改进算法的设计与实现

代理获取

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1.1 课题背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 永磁同步电机控制方法的发展

1.2.2 弱磁控制研究的发展

1.3 研究内容与设计指标

1.3.1 主要内容

1.3.2 设计指标

1.4 论文结构

第二章 永磁同步电机矢量控制与弱磁控制理论分析

2.1 无传感器矢量控制框架总结

2.2 永磁同步电机矢量控制原理

2.3 永磁同步电机数学模型分析

2.3.1 三相静止坐标系下的数学模型和分析

2.3.2 两相d-q坐标系下的数学模型和分析

2.4 弱磁控制相关电磁关系

2.4.1 电压极限椭圆

2.4.2 电流极限圆

2.5 永磁同步电机弱磁控制分析

2.5.1 永磁同步电机弱磁控制原理分析

2.5.2 电机参数对弱磁效果的影响分析

2.6 传统弱磁控制当前存在的问题

2.7 本章小结

第三章 弱磁控制改进算法的设计

3.1 传统的弱磁控制算法分析

3.1.1 恒转矩弱磁控制策略

3.1.2 基于电流调节器的超前角弱磁控制策略

3.2 改进型的弱磁控制算法与分析

3.2.1 基于磁通间隙调节的弱磁控制方法

3.2.2 磁通间隙调节的弱磁控制

3.3 基于磁通间隙调节的PMSM控制系统仿真和分析

3.3.1 永磁电机的控制算法模型

3.3.2 永磁电机弱磁控制仿真结果分析

3.4 本章小结

第四章 PMSM永磁同步电机弱磁控制系统的软硬件实现

4.1 永磁同步电机弱磁控制系统的整体框图

4.1.1 系统整体硬件结构

4.1.2 整体软件流程

4.2 永磁同步电机弱磁控制系统的硬件实现

4.2.1 主控芯片STM32F103

4.2.2 电源模块

4.2.3 驱动模块

4.2.4 电流采样模块电路模块

4.2.5 逆变电路模块

4.3 永磁同步电机弱磁控制算法的软件实现

4.3.1 系统软件流程整体设计

4.3.2 主程序设计

4.3.3 中断子程序的设计

4.4 本章小结

第五章 系统的测试与结果分析

5.1 测试系统设计方案

5.2 弱磁算法测试与分析

5.2.1 弱磁状态稳定性测试

5.2.2 电机带负载稳定性

5.2.3 弱磁扩速情况分析

5.3 测试结果分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.2 展望

参考文献

致谢

研究生期间发表的论文及成果

展开▼

摘要

随着社会的进步和科技的发展,电机应用逐渐普及,特别是永磁同步电机控制系统已经得到了广泛的应用。但是目前的控制系统中有些存在调速范围不够宽的问题。影响电机调速范围的因素包括自身的因素如电机额定转速,弱磁率,凸极率等参数以及带负载的形式。因此,解决调速范围不够宽的问题以及提高弱磁状态下带负载稳定性对于永磁同步电机的应用具有重要的意义。
  基于此,本文设计了改进型的永磁同步电机弱磁控制算法。传统的弱磁控制算法有查表法,非线性控制法等。针对永磁同步电机调速范围过窄和带负载能力不足的问题,本文对传统的弱磁控制算法进行优化,提出基于磁通间隙调节方法的永磁同步电机弱磁控制策略,主要做出改进为增加一个带有PI控制的电压外环进行调节,用以产生一定幅度的直轴向磁通偏移量,从而起到弱化磁通提高转速的效果。然后通过Matlab/Simulink对磁通间隙弱化策略进行建模仿真分析,验证了该策略的可行性。最后以STM32F103为核心完成控制系统的软硬件设计,对基于此策略的控制系统进行功能测试。
  测试结果表明,本文所设计的改进型磁通间隙调节的弱磁控制策略能够在状态切换时保证电机运行的稳定性,减小抖动次数;能够在中高速运行时带负载的情况下保持稳定性;最后验证了基于此种弱磁控制策略下运行的控制系统能够扩大调速的范围,扩速倍数达到1.28,证明了本文所提出的控制策略的正确性和可行性。本文设计的控制系统可满足风机,空调等应用的场合,并对PMSM矢量控制有一定实用价值。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号