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《哈尔滨工程大学》 2010年
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永磁同步电机伺服系统矢量控制的研究

张杰  
【摘要】: 随着电力电子技术、微处理器和控制理论的发展,交流伺服系统被广泛应用在工业控制和家用电气等领域,伴随而来的是人们对伺服系统的控制性能要求越来越高。由于永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、调速范围广、动静特性好等优点,目前以数字信号处理器为控制核心、采用高性能控制策略的永磁同步电机伺服系统成为高精度、高性能要求的伺服驱动领域的发展趋势。 本文首先阐述了矢量控制的原理及控制策略,确立了基于id=0转子磁场定向控制方式和空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术的三闭环永磁同步电机矢量控制系统的实施方案。并在Matlab/Simulink环境下搭建了系统仿真模型,采用PI控制进行了仿真验证,结果证明了该方案的可行性。由仿真波形可以看出采用传统PI控制,系统定位精度不是很理想。 然后,本文就传统PI控制位置超调比较大的问题,针对永磁同步电机伺服系统的非线性和时变性,提出了参数自整定模糊-PI控制。对伺服系统中的位置控制器采用模糊-PI控制,并进行了深入的分析和设计研究。本文对位置控制器分别采用传统PI控制和参数自整定模糊-PI控制,就伺服系统的定位精度和抗干扰性进行了仿真对比,并对仿真结果进行了比较分析,仿真结果表明伺服系统中的位置控制器采用参数自整定模糊-PI控制比采用传统PI控制位置超调小、抗负载扰动能力强,具有明显的优越性,参数自整定模糊-PI控制策略能够基本满足位置伺服系统高性能的要求。 最后,以TMS320F2812 DSP为控制核心设计了永磁同步电机伺服系统硬件电路,并在CCS环境下开发设计了该控制系统软件。以硬件平台为基础,进行了系统调试,实验结果验证了该系统的可行性。
【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】:TM341

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王磊;造波机网络运动控制系统建模及控制技术研究[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 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
2 郭宏,郭庆吉;永磁同步电机伺服系统[J];哈尔滨工业大学学报;1996年03期
3 王竹林;俞迪峰;徐生林;;交流伺服系统中PID参数模糊自整定控制器[J];机电工程;2009年01期
4 邵明涛;;伺服驱动系统的技术发展趋势分析[J];机械工程师;2008年04期
5 李宏;张勇;王晓娟;王文初;;永磁同步电机SVPWM控制策略仿真研究[J];微电机;2009年01期
6 李可;任鹏飞;米捷;;永磁同步电动机运动系统控制方案研究[J];中国高新技术企业;2008年21期
7 蒋华勤;潘杰;;基于Matlab的参数模糊自整定PID控制器的设计与仿真[J];中原工学院学报;2008年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陈荣;永磁同步电机伺服系统研究[D];南京航空航天大学;2005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 吴茂刚;矢量控制永磁同步电动机交流伺服系统的研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 徐宏;基于DSP的永磁同步伺服系统的研究[D];大连理工大学;2006年
2 陈研;三相交流永磁同步伺服电动机的PIC控制[D];辽宁工学院;2007年
3 刘利超;永磁同步电机交流伺服控制系统的研究与设计[D];华北电力大学(北京);2007年
4 彭瑞;永磁同步电机交流伺服系统的研究[D];南京航空航天大学;2007年
5 李继堂;矢量控制永磁同步电机伺服系统的研究[D];大连理工大学;2007年
6 庄伟;基于dsPIC的永磁同步电机矢量控制系统[D];大连理工大学;2007年
7 陈志勇;基于DSP的永磁同步电动机伺服系统研究[D];华中科技大学;2006年
8 刘姗梅;永磁同步电机伺服系统控制策略研究[D];浙江大学;2007年
9 周晖;基于模糊PI控制的永磁同步电机矢量控制系统实现及性能研究[D];浙江大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵婷婷;贾明全;丁慎言;;开关磁阻调速电机驱动挤出机的方法[J];工程塑料应用;2006年04期
2 平庆杰;陶晓杰;;M6020A磨床伺服电机的选择[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年02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 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
5 陈跃东,郎朗;用FUZZY-PID控制器实现控制参数的自整定[J];安徽工程科技学院学报;2002年03期
6 薛树功;瞿成明;魏利胜;;永磁同步电机自抗扰控制研究[J];安徽工程大学学报;2011年04期
7 陈跃宏;刘安俊;;单元串联多电平型变频器的设计及应用[J];安徽建筑;2011年02期
8 孟令启;刘纯利;李进;;中厚板轧机模糊PID控制系统的研究[J];安徽科技学院学报;2011年06期
9 杨兴义;;变频系统在风机节能中的应用[J];安庆科技;2004年02期
10 丁然,王克成,魏东,陈海朋;一种新型斩波式串级调速系统[J];鞍山科技大学学报;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冉文;全力;;车用交流伺服起动——发电集成系统的性能研究[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
2 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
3 翁小雄;翦俊;;短时交通流频谱分析与预测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 张欣;王云宽;郑军;;永磁同步电机矢量控制安排过渡过程方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 王应海;张好明;丁慎平;;新型永磁同步电机的计算机辅助设计及实验研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 李利娜;窦丽华;蔡涛;潘峰;;基于干扰观测器的滑模变结构控制器设计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 吴茂刚;赵荣祥;;空间矢量和正弦PWM方法分析与比较[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 陈堂贤;陈安庆;卢永杰;付贤东;;HVDC换流变压器分接头的滑模控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 李强松;;高压软起动中的常见故障分析与处理[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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 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
3 王晋;多相永磁电机的理论分析及其控制研究[D];华中科技大学;2010年
4 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
5 庞珽;混合动力汽车双机械端口电机及其控制系统研究[D];华中科技大学;2010年
6 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
7 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
8 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
9 覃海涛;交流伺服系统自调整技术研究[D];华中科技大学;2011年
10 何王勇;数控机床双轴同步控制技术研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
4 马记;小型风机并网逆变器研究[D];山东科技大学;2010年
5 狄东晗;矿井风机监控保护系统研究[D];山东科技大学;2010年
6 汪嵩杰;基于运动控制器的数控服装裁剪机控制系统设计[D];浙江理工大学;2010年
7 潘俊任;基于相似度的模糊推理算法研究[D];浙江理工大学;2010年
8 黄阿敏;基于蕴涵算子族的模糊逻辑理论[D];浙江理工大学;2010年
9 赵秋山;智能高压TSC无功补偿装置的研制[D];郑州大学;2010年
10 尹霞;汽车动态称重数据预处理及模糊补偿算法设计[D];郑州大学;2009年
【同被引文献】
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1 刘磊明;童朝南;;网络控制系统的一种统一的Markov跳变模型[J];北京科技大学学报;2007年11期
2 邢伟;王加房;王国良;;具有丢包的长时延NCS的稳定性分析[J];东北大学学报(自然科学版);2008年10期
3 吴晨;许哲;何婧;许化龙;;网络控制系统建模与控制[J];电光与控制;2009年09期
4 常玲芳;李惠光;;随机最优非线性网络控制系统设计[J];电机与控制学报;2006年04期
5 元亮;;针对时延和数据包丢失的网络控制系统分析与设计[J];电力科学与工程;2009年07期
6 朱望纯;章浦;耿建平;高海英;;VXI总线某导弹导引头自动测试系统[J];电子测量技术;2008年09期
7 高媛;;长时延网络控制系统的研究方法与展望[J];仪器仪表用户;2008年06期
8 徐广宁,朱善安;基于广义预测控制算法(GPC)的网络闭环控制系统研究[J];工业控制计算机;2004年12期
9 王素青;姜维福;;基于TrueTime的网络控制系统调度算法的仿真研究[J];工业控制计算机;2008年12期
10 周黎辉;王天堃;徐大平;;网络控制系统调度与控制综合设计研究综述[J];华北电力大学学报(自然科学版);2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 樊卫华;网络控制系统的建模与控制[D];南京理工大学;2004年
2 索格罗;网络传输对控制系统性能的影响分析与控制策略研究[D];清华大学;2005年
3 马新军;不确定时滞系统鲁棒稳定性及鲁棒控制研究[D];华南理工大学;2005年
4 吕建成;神经网络中的若干问题研究[D];电子科技大学;2006年
5 王帅宇;闭环网络伺服控制技术研究[D];北京理工大学;2006年
6 何飞跃;网络化控制系统在电力系统中的应用研究[D];华中科技大学;2006年
7 胡晓娅;基于交换式以太网的网络控制系统研究[D];华中科技大学;2006年
8 严怀成;网络控制系统的分析与综合[D];华中科技大学;2007年
9 张超;高阶神经网络的梯度训练算法收敛性分析[D];大连理工大学;2008年
10 吴桂坤;延迟反馈神经网络和两层反馈神经网络的研究[D];厦门大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈围;低速大转矩永磁同步电机控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
2 柏春阳;基于自适应模糊PID的氯乙烯聚合釜温度控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 缪礼锋;永磁同步伺服系统的设计与实现[D];中国科学技术大学;2011年
4 张世维;航空发动机分布式控制系统结构多目标优化[D];南京航空航天大学;2007年
5 张益南;嵌入式Modbus/TCP协议的研究与实现[D];浙江大学;2008年
6 张先波;港池多向造波机控制系统研究及应用[D];天津大学;2008年
7 徐华福;基于CAN总线无人遥控潜水器控制系统设计研究[D];上海交通大学;2009年
8 杨光亮;车用永磁同步电机控制方法研究[D];大连理工大学;2009年
9 李子林;基于定子电流补偿理论的永磁同步电机弱磁控制策略研究[D];武汉理工大学;2010年
10 杨建军;室内小型多功能风浪水槽控制系统研究[D];青岛大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐惠明;永磁电机的发展[J];船电技术;2002年02期
2 李先林,樊印海,李芳;电力推进中的永磁同步电动机及其控制[J];船电技术;2003年06期
3 黄从武,让余奇,孟光伟,曹彦;永磁同步电动机转子位置检测方法[J];传感器技术;2004年02期
4 陈军平,杨国辉,钟川桃;基于智能功率模块PM30RSF060的驱动和保护电路设计[J];长沙航空职业技术学院学报;2005年03期
5 孙绪新,周寿增;稀土永磁电机的开发与应用[J];磁性材料及器件;2005年05期
6 孙绪新;周寿增;;稀土永磁电机的开发与应用(二)[J];磁性材料及器件;2005年06期
7 高军,黎辉,杨旭,王兆安;基于PID控制和重复控制的正弦波逆变电源研究[J];电工电能新技术;2002年01期
8 孙丹,贺益康,智大为;基于模糊逻辑的永磁同步电动机直接转矩控制[J];电工技术学报;2003年01期
9 纪志成,薛花,沈艳霞;永磁同步电动机调速系统的模糊PI智能控制新方法[J];电工技术学报;2003年06期
10 赵争鸣,袁立强,孟朔,李崇坚;通用变频器矢量控制与直接转矩控制特性比较[J];电工技术学报;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 田淳;无位置传感器同步电机直接转矩控制理论研究与实践[D];南京航空航天大学;2002年
2 窦汝振;高性能永磁交流伺服系统及其新型控制策略的研究[D];天津大学;2003年
3 陈宏;基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
4 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
5 贾洪平;PMSM DTC无传感器运行及传感器集成研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 廉晨龙;基于DSP的新型交流伺服控制系统研究[D];浙江大学;2004年
2 刘日宝;全数字永磁交流伺服驱动系统的研究[D];南京航空航天大学;2004年
3 王兴;VRV空调压缩机变频调速系统的研究[D];大连理工大学;2005年
4 李路菁;基于DSP的永磁同步电机伺服系统的研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 汤新舟;永磁同步电机的矢量控制系统[D];浙江大学;2005年
6 李志鹏;永磁同步电机直接转矩控制的改进研究[D];浙江大学;2006年
7 姜飞荣;永磁同步电机伺服控制系统研究[D];浙江大学;2006年
8 崔伟荣;永磁同步电动机功率因数的仿真分析[D];南京航空航天大学;2006年
9 陈宗云;基于DSP的永磁同步电机伺服系统的研究[D];浙江工业大学;2006年
【相似文献】
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1 钱丹;;永磁交流伺服系统速度动态性能研究[J];沙洲职业工学院学报;2011年01期
2 卢铁斌;李春江;章跃进;莫会成;;基于DSP的永磁同步电机伺服系统矢量控制研究[J];微电机;2010年12期
3 陈进;王冠凌;娄珂;;基于SVPWM的永磁同步电机控制[J];自动化与仪器仪表;2009年03期
4 王群京;殷伟;姜卫东;王安邦;;基于神经网络预测控制的PMSM伺服系统的仿真研究[J];电气传动;2008年10期
5 暨绵浩;;基于DSP+CPLD的高精度位置伺服控制系统设计[J];伺服控制;2009年05期
6 殷曰键;朱元;吴耿泽;;永磁同步电机三闭环伺服控制设计及实验[J];机电信息;2011年18期
7 沈安文,杨薇薇,郑定富;无电流传感器的永磁同步电机伺服系统[J];电气传动;2005年10期
8 胡长德;张钊;赵钦祥;;基于80C196MC的天线伺服系统的设计与实现[J];测控技术;2010年11期
9 陈荣;;面装式永磁同步电机伺服系统电流控制方法研究[J];电机与控制应用;2006年04期
10 李永刚;尹永雷;;基于双CPU的永磁同步电机全数字伺服系统设计[J];电气技术;2006年10期
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1 郭农生;周元钧;;改进的永磁同步电机转子初始位置检测方法[A];第十五届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2010年
2 潘伟;许波;孙晓东;朱熀秋;;无轴承永磁同步电机转矩和悬浮力直接控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
3 盛义发;喻寿益;洪镇南;;一种新颖的永磁同步电机直接转矩控制方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 孙文军;阎慧;高永明;尹航;;基于MapleSim的永磁同步电机矢量控制仿真[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
5 周旋;李世华;;基于摩擦和扰动补偿的永磁同步电机伺服系统控制方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 于海生;王海亮;赵克友;;负载未知时永磁同步电机的哈密顿控制方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
7 陈益广;;永磁同步电机分数槽集中绕组的槽极数配合及磁动势[A];第十一届全国永磁电机学术交流会论文集[C];2011年
8 周京华;陈亚爱;刘坤;;一种基于Lyaponov理论的永磁同步电机转矩控制方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 盛义发;喻寿益;洪镇南;高金生;;永磁同步电机直接转矩控制系统的开关频率优化及其模糊控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 王庆建;彭达洲;胥布工;陈泽强;;基于DSP的永磁同步电机控制系统[A];中南六省(区)自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 申军平 雷冬梅;永磁同步电机承担主牵引驱动[N];运城日报;2010年
2 张永法;F2TP永磁同步电机掀起节能革命[N];中国纺织报;2007年
3 罗晖;尤尼康欲领航国产高端变频器市场[N];科技日报;2008年
4 文利;自主创新破题国产高端变频器[N];中国高新技术产业导报;2008年
5 刘文硕;永磁同步电机助推纺织机节能[N];中国工业报;2007年
6 王越;为中国电梯安装强健“心脏”[N];中国质量报;2007年
7 刘文硕;高效永磁同步电机降低设备电力损耗[N];中国纺织报;2007年
8 见习记者 方芳;省委党校第55期厅干班学员来潭调研[N];湘潭日报;2010年
9 秦北;充满“时尚”新元素[N];中国财经报;2007年
10 史玉成;电梯节能企业技术研发是关键[N];中国质量报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 裘君;基于耗散哈密顿系统的永磁同步电机控制研究[D];浙江大学;2009年
2 鲁文其;永磁同步电机工程伺服系统若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 史婷娜;低速大转矩永磁同步电机及其控制系统[D];天津大学;2009年
4 刘清;基于自抗扰控制器的永磁同步电机伺服系统控制策略的研究及实现[D];天津大学;2011年
5 杨金波;双三相永磁同步电机驱动技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 吴世华;电动汽车用永磁同步电机设计方法及相关问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 江善林;高速永磁同步电机的损耗分析与温度场计算[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 张辉;永磁同步电机变频驱动鲁棒控制策略研究[D];中国矿业大学;2011年
9 杨明;船舶电力推进永磁同步电机非线性反步控制器设计与优化研究[D];大连海事大学;2012年
10 于艳君;基于载波频率成份法的永磁同步电机无位置传感器控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张杰;永磁同步电机伺服系统矢量控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 缪礼锋;永磁同步伺服系统的设计与实现[D];中国科学技术大学;2011年
3 于中伟;基于直接转矩控制的永磁同步电机伺服系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 周丽娜;永磁同步电机自适应模糊控制的设计与分析[D];大连海事大学;2010年
5 王铭;双三相永磁同步电机直接转矩控制的研究[D];湖南大学;2010年
6 肖杨柳;基于模糊控制的永磁同步电机无位置传感器驱动系统[D];湖南大学;2010年
7 黄盟芝;永磁同步电机无传感器矢量控制系统研究[D];青岛科技大学;2010年
8 沈围;低速大转矩永磁同步电机控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
9 于珊珊;永磁同步电机的能量成形与无源性控制[D];青岛大学;2010年
10 李建功;基于滑模观测器的永磁同步电机无速度传感器控制[D];上海发电设备成套设计研究所;2010年
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