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《哈尔滨工程大学》 2010年
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异步电机矢量控制系统研究与实现

李志武  
【摘要】: 异步电动机是电动机是一个多变量、高阶、强耦合的非线性系统,不象直流电机那样易于控制转矩。随着新的电力电子器件和微处理器的推出以及交流电机的控制理论的不断发展,交流变频技术得到了长足的发展,采用矢量控制的高性能的交流电机传动控制策略,使交流电机可以按直流电机的控制规律来进行控制。 矢量控制思想是将交流电动机模型等效成直流电动机模型加以控制,利用坐标变换理论,将非线性、强耦合的交流电机模型解耦,把交流电动机定子电流矢量分解为两个分量:励磁电流分量,转矩电流分量。通过对这两个矢量的分别控制,实现直流电机那样对磁场和转矩的控制。 论文设计了一个基于高速数字信号处理器(TMS320F2812)为核心、并结合使用美国Xilinx公司的CPLD芯片全数字化矢量控制硬件平台,完成了系统硬件的电路的搭建及硬件系统的调试。硬件控制系统采用模块化设计,以清晰结构。并对电路的保护做了研究,对过流,过压,欠压,缺相等故障检测做了硬件的设计,进而提高了这个控制系统对意外情况的反应速度,以实时的保护系统的整体安全。 在对系统硬件数字化实现的同时,也对系统实时控制软件进行了编写,并绘制出了基于DSP的矢量控制系统软件流程图。主程序采用顺序执行的结构,在此当中,运行子程序来实现一系列功能。此软件系统采用C语言和汇编语言混合编程的方式,以提高编程的效率。CPLD内则采用Verilog HDL语言进行编写,完成了电流闭环和速度闭环的双闭环控制系统。 最后对硬件电路各个模块分别作了调试,并对此控制系统做了整体调试,双闭环控制系统运行状态可靠,在低速运行状态稳定,正反转反应灵敏,验证基于转子磁场定向的控制策略的正确和基于TMS320F2812和CPLD的硬件电路的可靠。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM343

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【引证文献】
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1 张恒;基于矢量控制方法的异步电机电主轴高速运行特性的研究[D];华南理工大学;2011年
2 霍刊;某型高炮随动系统的辨识仿真研究[D];中北大学;2012年
3 刘诗鑫;铝质散热管飞剪机控制系统的设计与实现[D];南京理工大学;2013年
【参考文献】
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1 冬雷,李永东;交流调速技术的发展与应用[J];电工技术杂志;2002年08期
2 赵文祥,刘国海,吉敬华,白雪;基于DSP的全数字矢量控制SVPWM变频调速系统[J];电机与控制学报;2004年02期
3 李永东;;脉宽调制(PWM)技术——回顾、现状及展望[J];电气传动;1996年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 臧丽翠;郑红平;李仁果;;CPLD和DSP在高速开关磁阻电动机数字控制系统中的应用[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
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1 孙海涛;基于CPLD的交流异步电机空间矢量控制系统研究[D];大连理工大学;2005年
2 熊茂;基于DSP的电动汽车交流驱动电机矢量控制研究[D];武汉理工大学;2006年
3 丁辉;基于DSP的三相交流异步电机矢量控制系统[D];大连理工大学;2007年
4 肖咸盛;基于DSP的三相感应电动机矢量控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【共引文献】
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3 徐中领;李桥梁;;交流感应电机无速度传感器矢量控制系统设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
4 王明艳;张海峰;;基于JPEG2000标准的视频监控系统的设计[J];安防科技;2008年01期
5 蒲东兵;马志强;庞长明;孙英娟;于哲舟;;基于DSP的掌纹识别门禁系统设计与实现[J];安防科技;2008年02期
6 周斌;陈伟海;于守谦;;基于AVR单片机的门禁控制器的设计与实现[J];安防科技;2008年02期
7 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
8 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
9 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
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3 陈秀;刘勇夫;冀晓童;高扬;徐青;王辉;;基于起停式飞剪矢量控制系统的研究[A];2011年河北省冶金信息化自动化年会论文集[C];2011年
4 高飞燕;李兰君;阳武娇;;基于模糊控制的IUIa特性智能充电机[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 朱熀秋;李烽;潘伟;孙晓东;;无轴承异步电机转子磁场定向控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 朱通;朱熀秋;孙永波;郝晓红;;无轴承永磁薄片电机试验平台及驱动系统设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 陈艳;吴熙;王亦红;陆静;朱熀秋;;基于LQ最优控制策略的交流混合磁轴承控制系统研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 朱熀秋;郝建欣;张伟霞;潘伟;刘贤兴;;无轴承异步电机两种磁场定向控制系统设计与性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 阮晓钢;刘江;狄海江;李欣源;;两轮自平衡机器人设计及LQ控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 虞正民;颜文俊;包哲静;;基于损耗模型和模糊搜索的异步电机最优效率控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 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
3 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
4 邓歆;异步电机全阶磁链观测器的设计分析及其应用研究[D];华中科技大学;2010年
5 杨新桦;金属带式无级变速器控制系统和控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
6 杨通;高速大推力直线感应电机的电磁理论与设计研究[D];华中科技大学;2010年
7 吕艳玲;超高压发电机失磁过程的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 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
9 刘春喜;大容量400Hz中频逆变器拓扑和数字控制技术研究[D];浙江大学;2010年
10 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
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1 王立飞;基于ARM的三相交流异步电动机调速系统研究[D];华中农业大学;2010年
2 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
3 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
4 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
5 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
6 王磊;继电保护测试仪检定装置的研究与实现[D];南昌航空大学;2010年
7 康建胜;高功率因数开关电源的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
8 苏鹏;带式输送机起动制动一体化自动控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
9 于张喜;立式刨切机机构设计优化[D];山东科技大学;2010年
10 马记;小型风机并网逆变器研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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1 安霆,杨百顺,庄会满,胡勇;某型高炮随动系统测试平台的设计[J];兵工自动化;2004年02期
2 张军;最小二乘法在经典阶跃响应辩识中的应用[J];包头钢铁学院学报;2000年04期
3 王春民;嵇艳鞠;栾卉;张智恩;;MATLAB/SIMULINK永磁同步电机矢量控制系统仿真[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年01期
4 芦梅霞,骆世斌,郭世明;能耗制动抑制泵升电压检测电路的设计[J];重庆科技学院学报;2005年01期
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7 葛延津,高峰,陈栋;飞剪速度基准的研究[J];东北大学学报;2003年12期
8 陆海峰;瞿文龙;张磊;张星;樊扬;程小猛;靳勇刚;肖波;;基于调制函数的SVPWM算法[J];电工技术学报;2008年02期
9 赵文祥,刘国海,吉敬华,白雪;基于DSP的全数字矢量控制SVPWM变频调速系统[J];电机与控制学报;2004年02期
10 乔英杰;徐建城;王海峰;;基于DSP生成SVPWM在逆变电源中的应用研究[J];电源技术应用;2006年03期
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1 赫赤;董彦良;张亚欧;史德民;;自行高炮定型试验随动系统负载仿真器设计[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
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1 王松;永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D];北京交通大学;2011年
2 林伟杰;永磁同步电机伺服系统控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
3 张立伟;电动汽车用异步电机系统效率优化控制研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
4 张翊诚;高性能交流驱动控制关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2008年
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1 韩美佳;基于TMS320F2808的异步电动机矢量控制系统[D];大连理工大学;2010年
2 郭建锋;瓦楞纸板横切机控制系统研究与实现[D];河南理工大学;2010年
3 王国华;精密数控三维样品台的设计与应用[D];成都理工大学;2011年
4 曹文超;永磁同步电机直接转矩控制的定子磁链观测方法研究[D];华中科技大学;2011年
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8 张鹏;基于DSP异步电机矢量控制系统的软件开发与研究[D];武汉理工大学;2002年
9 袁传义;电动汽车CAN总线的研究[D];安徽农业大学;2004年
10 韩提文;瓦楞纸板横切机控制系统的研制[D];天津大学;2003年
【二级引证文献】
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1 万正付;永磁同步电梯曳引机的变频驱动系统设计[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
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1 沈滢,郝荣泰;感应电机矢量控制解耦算法的研究[J];北方交通大学学报;2003年02期
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6 白继荣;李桥梁;黎志光;;带转矩和磁链内环的交流异步电机矢量控制系统仿真[J];电机技术;2008年02期
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9 李叶松,黄恒,雷力,曾庆明;高性能全数字交流感应电机驱动系统的研究[J];电力电子技术;2004年02期
10 李永东;;脉宽调制(PWM)技术——回顾、现状及展望[J];电气传动;1996年03期
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1 孔丽;电动汽车电气特性研究[D];长安大学;2004年
2 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
3 邢雷;异步电机矢量控制及其数字化实现的研究[D];东北大学;2005年
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3 黄玉水;丁雄勇;;运用于交流电机矢量控制的遗传算法参数辨识[J];电测与仪表;2010年04期
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6 朴太松;赵昌颖;;一种新的异步电动机矢量控制系统线性化动态结构图[J];电气传动;1987年05期
7 陈慧;黄炯;徐银泉;;sf型矢量控制系统参数变化对系统控制性能的影响分析和补偿方法[J];电气传动;1989年03期
8 李元春;赵昌颖;;电流型矢量按制系统的全数字化控制研究[J];电工技术学报;1989年02期
9 刘家军;张文国;于德红;王海金;;采用双CPU的转差频率矢量控制系统[J];安徽工学院学报;1990年04期
10 白晶,李正熙,张利;交流电动机矢量控制系统的仿真研究[J];电气应用;1992年04期
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1 陈秀;刘勇夫;冀晓童;高扬;徐青;王辉;;基于起停式飞剪矢量控制系统的研究[A];2011年河北省冶金信息化自动化年会论文集[C];2011年
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4 王克成;余达太;;基于磁场能量分析的双馈电动机线性模型[A];1998年中国控制会议论文集[C];1998年
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8 杨霞;杜继光;杨波;;双馈发电机双PWM变换器转子侧控制方案的仿真研究[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年
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2 王正;转差频率旋转坐标系的无刷双馈电机数学模型与矢量控制研究[D];沈阳工业大学;2006年
3 张敬南;船舶电力推进六相同步电动机控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 张寅孩;无速度传感器异步电机变频调速与位置伺服控制技术研究[D];浙江大学;2003年
5 王庆龙;交流电机矢量控制系统滑模变结构控制策略研究[D];合肥工业大学;2007年
6 曲永印;异步电机的高性能变频调速控制策略及系统实现研究[D];东华大学;2006年
7 葛红娟;基于矩阵变换器的永磁同步电机矢量控制系统[D];南京航空航天大学;2006年
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1 李靖;基于TMS320F2812的永磁同步电动机主轴驱动控制系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
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3 丁亚明;盘式无铁心永磁同步电动机控制性能分析和控制方法研究[D];天津大学;2005年
4 窦艳鹏;基于DSP的交流永磁同步电机矢量控制调速系统[D];内蒙古大学;2007年
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7 李旭;无刷双馈风力发电机的设计及其控制系统研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
8 李玉军;三电平逆变器控制方法及其在矢量控制中的应用研究[D];重庆大学;2008年
9 赵娜;基于转差频率旋转坐标系笼型转子无刷双馈电机矢量控制[D];沈阳工业大学;2009年
10 王川;基于DSP的交流伺服驱动系统的研究与设计[D];合肥工业大学;2009年
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