收藏本站
《大连理工大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于DSP直接转矩控制的异步电机系统的设计

吴伟芬  
【摘要】: 直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后出现的又一种新型的高性能交流伺服控制技术。直接转矩控制技术因其控制手段直接,系统响应迅速,系统鲁棒性好,具有优良的静、动态特性,受到了普遍关注。 本论文从交流伺服控制技术的发展开始,分析了异步电动机直接转矩控制的基本原理及基本结构。从异步电动机的数学模型入手,通过一系列推导,获得电机在定子坐标系中磁链和转矩的表达式。本文推导了u-i、i-n两种磁链模型,并对这两种磁链模型的适应范围和特点进行了分析,然后推导了在全速范围都适用的u-n模型。通过对逆变器开关状态的分析进而得到电压空间矢量,论述了基于定子坐标系的定子磁链、电磁转矩双闭环控制的思想。使用两点式调节方法对定子转矩进行调节,实现六边形磁链轨迹与圆形轨迹混合的转矩控制方案。 主电路采用典型交—直—交电压源型通用变频器结构,其核心器件采用的功率管为ST公司的IRFP460,它是N沟道带有反并联二极管的MOSFET开关管。在电机数字化控制中,本文采用TI公司生产的专门用于电机控制的数字信号控制芯片DSP(TMS320LF2407A)作为控制系统核心处理芯片,完成电机调速控制系统的硬件设计,包括DSP电路、电源电路、采样电路等。该芯片集成了许多电动机控制所需的功能模块,减少了外围电路设计工作;软件方面主要用DSP的汇编语言完成了主程序模块和子程序模块设计,实现了A/D采样、磁链模型、模型切换、转速PI调节等功能。 最后论文对整个系统进行了实验,并进行了简要的分析。实验结果表明,本文的提出的控制方法能取得较好的控制效果,动态性能好,可靠平稳,具有很好的实用性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM343

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 熊贤君;电动汽车异步电动机驱动控制器的研究[D];南昌大学;2010年
2 代刚;跨座式单轨车辆滚动试验台电气系统设计研究[D];西南交通大学;2011年
3 冯守勋;基于STM32异步电机SVM-DTC系统的设计[D];大连理工大学;2011年
4 刘红;离心机专用变频器的设计与研究[D];大连海事大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姬志艳,李永东,司保军,郑逢时;无速度传感器异步电动机直接转矩控制系统的研究[J];电工技术学报;1997年04期
2 金雍,羊彦,毕强;利用单片机实现空间矢量调制算法[J];电机与控制学报;2001年01期
3 杨家强,黄进,徐小品;基于DSP异步电动机全速度模型直接转矩控制系统研究[J];电力系统及其自动化学报;2004年02期
4 陈荣;交流永磁同步伺服系统的现状与发展[J];电气时代;2005年09期
5 乔冠梁;丁远翔;丁学文;;IGBT模块的一种驱动设计[J];国外电子元器件;2007年10期
6 陈特放,刘子建;基于 MATLAB/SIMULINK 的异步电动机直接转矩控制系统的建模和仿真[J];机车电传动;1998年02期
7 骆再飞,蒋静坪,许振伟;交流伺服系统及其先进控制策略综述[J];机床与液压;2002年06期
8 张春梅,尔桂花;直接转矩控制研究现状与前景[J];微电机(伺服技术);2000年06期
9 唐中琦,谢运祥;直接转矩控制技术发展综述[J];微电机;1998年01期
10 杨贵杰,孙力,崔乃政,陆永平;空间矢量脉宽调制方法的研究[J];中国电机工程学报;2001年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张志杰,叶海峰,汪翔;FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
2 贾周;王金梅;封俊宝;;全桥DC/DC(H桥)变换电路的设计与实现[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 谢杨梅;;无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
4 赵涛,姜卫东;利用PSPICE仿真分析PWM控制电路[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年05期
5 杨玉东;刘保连;;基于模糊滑模控制器的PMSM伺服系统[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年06期
6 季长路,张家钰;激光基准信标仪的研制[J];安徽机电学院学报;2000年01期
7 季长路,张家钰;激光基准信标仪中CPU及其控制原理的分析与设计[J];安徽机电学院学报;2000年02期
8 张春,郭兴众;模糊直接转矩控制系统的仿真研究[J];安徽机电学院学报;2002年04期
9 张春,郭兴众;双环模糊调速系统的设计与仿真研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
10 郭兴众;;直接转矩控制中无速度传感器技术的现状及发展[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁喆;欧阳名三;;基于负荷侧无功补偿的静止无功发生器控制方法研究[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
2 祝龙记;过希文;;大功率同步电动机变频调速系统[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
3 叶萍;韩如成;;一种新型的直接转矩控制设计方案[A];2005中国电机工程学会电力系统自动化专委会全国供用电管理自动化学术交流暨供用电管理自动化学科组第二届年会论文集[C];2005年
4 叶萍;韩如成;;直接转矩控制系统智能开关状态选择器的应用与发展[A];2005中国电机工程学会电力系统自动化专委会全国供用电管理自动化学术交流暨供用电管理自动化学科组第二届年会论文集[C];2005年
5 李忠波;申永山;;基于IC74191的步进电动机自动进给驱动系统[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
6 鲍诗杰;徐志科;金龙;;叠层型压电致动器的驱动电源研究[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年
7 杨实;杨汉武;钱宝良;钟辉煌;;基于磁开关的全固态、高功率、长脉冲发生器的初步研究[A];第三届全国粒子加速器技术学术交流会论文集[C];2007年
8 蒋先平;肖乐明;;船舶智能化节能与保护装置的研制[A];第二届广东海事高级论坛论文集[C];2008年
9 张海平;熊静琪;;基于嵌入式Internet的运动控制器的设计与实现[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
10 叶秋红;刘易;李琳琳;方同秀;;智能曲折缝纫机设计[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
2 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
3 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
4 谢斌;并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
6 张平化;基于VSR-VSI的永磁同步电机驱动控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 郑燕红;卫星激光通信终端系统捕获瞄准跟踪技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 黄军;超级电容电动公交客车高效直流驱动系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 李浩;大功率三电平变换器关键技术及同步电机传动控制系统研究[D];中国矿业大学;2010年
10 叶宗彬;大功率提升机三电平双馈调速关键技术研究[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪鹏飞;基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究[D];安徽工程大学;2010年
2 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
3 凌刚;基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究[D];安徽工程大学;2010年
4 曹建;基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计[D];南昌航空大学;2010年
5 于张喜;立式刨切机机构设计优化[D];山东科技大学;2010年
6 高圆圆;基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究[D];山东科技大学;2010年
7 张永臣;基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究[D];山东科技大学;2010年
8 张钢岭;改善永磁接触器动态分断过程的方法研究[D];山东科技大学;2010年
9 翟清震;电流型Z源逆变器主电路控制策略研究[D];山东科技大学;2010年
10 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 D.Casadei,郑洪涛;异步电动机矢量控制(FOC)和直接转矩控制(DTC)方案的比较[J];变流技术与电力牵引;2004年02期
2 陈伯时,谢鸿鸣;交流传动系统的控制策略[J];电工技术学报;2000年05期
3 田淳,胡育文;永磁同步电机直接转矩控制系统理论及控制方案的研究[J];电工技术学报;2002年01期
4 王晓东,石海峰;基于自适应线性神经元速度观测器在直接转矩控制系统中的应用[J];电工技术学报;2003年01期
5 王萍,李斌,黄瑞祥,李桂丹;基于神经网络的无速度传感器直接转矩控制系统的研究[J];电工技术学报;2003年02期
6 阮毅,吴晓新;异步电动机动态模型及其控制策略[J];电气应用;2005年03期
7 何萍;郭军;;基于Matlab/Simulink的异步电机直接转矩控制系统仿真[J];电气应用;2007年01期
8 周腊吾,张桂香,曾利权,赖烈恩;交流电力测功机的方案研究[J];电机技术;2004年01期
9 徐坚翔,余明杨;异步电动机低速及弱磁环节直接转矩控制系统的建模和实现[J];电力机车技术;2002年02期
10 田建文;邓志杰;;异步电动机直接转矩控制分析与展望[J];电气传动自动化;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨家强;基于PWM整流器和异步电机直接转矩控制的交流变频动态电力测功机的研究[D];浙江大学;2005年
2 宋文祥;三电平逆变器异步电机直接转矩控制的研究[D];上海大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟毅;基于DSP的直接转矩控制在电动汽车驱动控制器中的应用[D];武汉理工大学;2002年
2 于敬武;异步电机直接转矩控制研究[D];西北工业大学;2004年
3 张伟;感应电动机直接转矩控制技术在电动汽车中的应用[D];重庆大学;2004年
4 何志国;交流异步电动机直接转矩控制系统研究与实践[D];大连理工大学;2005年
5 别红波;异步电机直接转矩控制研究与系统开发[D];大连理工大学;2005年
6 王先进;基于DSP的电动汽车用交流电机直接转矩控制器的研制[D];武汉理工大学;2005年
7 甄鹏;异步电机直接转矩控制系统改善低速性能的研究[D];中南大学;2005年
8 王永宾;基于数字控制器的异步电机直接转矩控制系统[D];西安科技大学;2006年
9 林立君;基于定子磁通及速度辨识的直接转矩控制系统的研究[D];湖南大学;2006年
10 姚剑锋;基于PWM技术的电动机模拟器[D];天津大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 崔易;高速动车组大功率牵引电机温度场分布研究[D];西南交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙健,邱阿瑞;利用递归神经网络建立异步电机转速辩识模型[J];电工电能新技术;1997年03期
2 冯江华,陈高华,黄松涛;异步电动机的直接转矩控制[J];电工技术学报;1999年03期
3 陈其工;直接转矩控制系统中感应电机定子电阻模糊观察[J];电子科技大学学报;1999年03期
4 刘志晖,张青,陈坚;一种新颖的三相 SPWM 技术[J];电力电子技术;1997年02期
5 杨家强,徐小品;一种基于DSP的新型升压斩波器[J];电力系统及其自动化学报;2003年03期
6 谢鸿鸣,陈伯时;异步电机定子磁链的间接观测方法[J];电气传动;1999年01期
7 葛宝明,王祥珩,苏鹏声,蒋静坪;开关磁阻电机控制策略综述[J];电气传动;2001年02期
8 金雍,毕强,羊彦,崔继彬;用C504专用单片机实现SPWM的编程技巧[J];国外电子元器件;2000年05期
9 M.德潘布洛克;陈伯时;;逆变器供电感应电动机的直接自控制(DTC)[J];电力电子;2004年03期
10 桂武鸣,刘子建,冯江华,刘连根;异步电动机的直接转矩控制[J];内燃机车;2002年12期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗小丽;范桂林;庞庆;蒋云峰;;无速度传感器直接转矩控制系统设计[J];电子机械工程;2006年05期
2 李春菊;刘国荣;彭磊;;基于定子磁链幅值和角度控制的异步电机直接转矩控制[J];电气自动化;2009年02期
3 李岩,吴智铭;异步电机滑模直接转矩控制器的设计[J];电气传动自动化;1999年02期
4 樊后世;樊立萍;;基于模型参考自适应的电机直接转矩控制研究[J];仪器仪表学报;2006年S3期
5 李磊,胡育文;一种新型的磁链与速度观测器在异步电机直接转矩控制系统中的应用[J];电气传动;2001年03期
6 别红波,徐中;基于MATLAB的异步电机无速度传感器直接转矩控制的仿真研究[J];机电工程技术;2004年09期
7 舒振杰;王学普;冯培悌;;采用零矢量调制的感应电机直接转矩控制方法及其实现[J];电气自动化;2002年04期
8 孙超;张继勇;;非线性正交磁链观测器在异步电机直接转矩控制中的研究[J];电机与控制应用;2008年08期
9 朱丹;赵巧娥;;无速度传感器技术在直接转矩控制中的研究现状及综合分析[J];科技情报开发与经济;2009年33期
10 姚玮;施文济;;异步电机的三种动态等效电路[J];电机与控制应用;2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 倪红军;李明;;异步电机直接转矩控制系统[A];第十三届全国煤矿自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2003年
2 李明;马小平;陈斌;;矩阵变换器异步电机直接转矩控制系统研究[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
3 郭有贵;喻寿益;朱建林;陈才学;邓文浪;;逆变器供电的异步电机直接转矩控制及改善[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
4 姚来强;徐建华;;异步电机直接转矩控制系统的设计与仿真[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年
5 徐建华;姚来强;;异步电机直接转矩控制系统的设计与仿真[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
6 王洪霞;李明;安保冉;;交流异步电动机的直接速度控制[A];第十八届全国煤矿自动化学术年会中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2008年
7 赵波;厉虹;;异步电机定位控制方法研究[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
8 吴慰;黄烜;;三相交流异步电机控制系统仿真[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
9 谢卫才;林友杰;彭磊;谢澍;;基于双CPU的电机节能控制[A];第十六届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2011年
10 刘峰;徐金榜;沈安文;;基于Saber的异步电机无速度传感器调速系统研究?[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 山东 孙兆欣;单向异步电机的三种切换法[N];电子报;2004年
2 郑焱;南大介入最新数字技术研究[N];新华日报;2000年
3 程军 李金;异步电机电蚀集电环的处理[N];中国有色金属报;2005年
4 河南 张新勇;小型变频器在大容量异步电机水电阻软启动中的应用(下)[N];电子报;2010年
5 ;金自天正 铁本+预减=跌停[N];证券日报;2004年
6 上海 沈海宾;DSP[N];电脑报;2000年
7 ;《电机学》[N];中国图书商报;2003年
8 秦北;充满“时尚”新元素[N];中国财经报;2007年
9 郑天虎;丰喜纯碱公司节能减排尝到“甜头”[N];山西日报;2007年
10 本报记者 海霞;让耗电大户“节食”[N];中国经济导报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李磊;异步电机无速度传感器直接转矩控制系统的研究与实践[D];南京航空航天大学;2001年
2 姚绪梁;减摇鳍的动态水动力特性及电伺服系统研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 杨家强;基于PWM整流器和异步电机直接转矩控制的交流变频动态电力测功机的研究[D];浙江大学;2005年
4 赵海森;超高效异步电机损耗模型及降耗措施研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 刘丽英;线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D];天津大学;2010年
6 赵宏革;基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究[D];大连海事大学;2011年
7 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
8 王斯然;异步电机高性能变频器若干关键技术的研究[D];浙江大学;2011年
9 徐艳平;永磁同步电动机减小转矩脉动的直接转矩控制方法研究[D];西安理工大学;2008年
10 方攸同;异步电机测试技术与可靠性研究[D];河北工业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴伟芬;基于DSP直接转矩控制的异步电机系统的设计[D];大连理工大学;2008年
2 甄鹏;异步电机直接转矩控制系统改善低速性能的研究[D];中南大学;2005年
3 高志光;基于TMS320F240的全数字化异步电机直接转矩控制系统的研究[D];太原理工大学;2003年
4 杜忠杰;异步电机直接转矩控制定子磁链观测研究[D];中北大学;2011年
5 王坚;无速度传感器异步电机直接转矩控制系统的研究[D];中南大学;2005年
6 孙辉;数字化直接转矩控制系统的研究[D];贵州大学;2007年
7 崔风波;直接转矩控制技术在交流调速系统中的应用研究[D];沈阳工业大学;2007年
8 丁湘;异步电机DTC系统仿真建模及性能改善研究[D];中南大学;2005年
9 向峰;异步电机直接转矩控制技术若干问题研究[D];西安电子科技大学;2010年
10 江一;基于DSP的异步电机直接转矩控制系统的设计与实现[D];华北电力大学(河北);2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026