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内模控制及其在交流调速系统中的应用研究

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第一章绪 论

1.1论文选题的目的及意义

1.2交流传动系统的研究现状

1.2.1交流传动系统的微处理器发展现状

1.2.2交流传动系统的控制理论与控制策略研究现状

1.3本文的内容

第二章基于转子磁场定向的感应电机控制系统

2.1引言

2.2感应电机的数学模型

2.3感应电机的磁场定向控制

2.3.1坐标变换

2.3.2基于转子磁场定向的感应电机驱动系统

2.4感应电机速度环动态模型参数的确立

2.5本章小结

第三章系统实现平台

3.1引言

3.2系统硬件平台

3.2.1 MCK2407 DSP模块

3.2.2 TMS320LF2407 DSP介绍

3.2.3 ACPM 750功率模块

3.3系统软件平台介绍

3.4系统功能实现

3.4.1定时器及中断设置

3.4.2磁场位置检测

3.4.3 PWM的产生

3.4.4速度的给定及其估计实现

3.5本章小结

第四章基于内模控制原理的速度控制器设计及实现

4.1引言

4.2内模控制基本原理

4.3内模控制器的设计方法

4.4基于内模控制原理的速度控制器设计

4.5系统控制软件设计及实现

4.6实验结果及分析

4.7本章小结

第五章单神经元自适应内模速度控制器的设计及实现

5.1引言

5.2单神经元数学模型

5.3单神经元自适应内模速度控制器的设计

5.4系统控制软件设计及实现

5.5实验结果及分析

5.6本章小结

结束语

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及取得的成果

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摘要

本文综述了电气传动系统中新型控制策略的研究现状,在此基础上将内模控制与单神经元自适应控制相结合而构造单神经元自适应内模速度控制器,并用于交流调速系统中。 首先,采用实验的方法建立了感应电机调速系统的速度环控制系统数学模型,并对系统的实现平台及其功能实现作了介绍。 其次,针对感应电机速度控制器的传统设计方法所存在的缺点,依据内模原理设计了速度控制器,该控制器具有PI结构,但只有一个可调参数,且该参数与控制系统的动态特性直接相关。实验结果验证内模控制在交流调速系统中仿真结果的正确性,且所设计的速度控制器结构简单,参数调整方便,调速系统具有良好的动态性能,能够满足感应电机的调速要求。 最后,针对常规内模控制所存在的缺点,利用单神经元的特性,对内模控制器的滤波器时间常数进行实时在线调节,实现了系统的自适应控制。在理论分析的基础上,将此控制器应用到基于数字信号处理器(DSP)实现的交流电机矢量控制系统中。实验结果表明了该实时控制策略的有效性,它能使调速系统不仅具有良好的动、静态性能,而且具有很强的鲁棒性和自学习能力。

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