收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于直接转矩控制的永磁同步电机伺服系统研究

于中伟  
【摘要】: 表贴式永磁同步电动机(SPMSM)具有转速与转矩特性线性度良好、低噪声、效率高、功率密度大、体积小、重量轻、低速性能好、力矩波动小、可靠性高以及非弱磁情况下调速范围大等优良特性,使其在各种电力拖动的场合广泛应用。因此,对表贴式永磁同步电机驱动系统的控制策略进行研究具有重要意义。 首先,本文研究了永磁同步电机在两相静止坐标系下的数学模型,并且在电机理论的基础上通过向量图的方法对表贴式永磁同步电机的各种工作状态进行了深入分析的前提下,深入研究了表贴式永磁同步电机的直接转矩控制策略,并且采用引进空间电压矢量调制技术的方法改进传统直接转矩存在的不足。在Matlab/Simulink仿真平台上建立了直接转矩控制(DTC)和基于电压空间矢量调制直接转矩控制(DTC-SVM)的系统仿真模型,在对仿真实验结果进行了对比分析的基础上,确定了控制系统采用基于DTC-SVM的控制策略的研究方案。 其次,对表贴式永磁同步电机位置伺服控制系统进行了硬件和软件方面的设计。硬件电路以TMS320F2812芯片为控制核心,外围电路包括电流检测电路、过电流保护电路、过压保护电路、外部输入输出接口电路、IGBT驱动电路。并重点对硬件电路保护进行了设计。主电路电路采样大功率直流稳压电源直接供电。系统控制程序的编写采用模块化的编程结构,利用CCS3.1开发环境,采用C语言进行开发。程序由主程序和中断服务子程序构成,主体工作由中断服务程序完成,包括相电流检测、数据处理、采样滤波、零点补偿等。详细分析了各个程序模块的数据处理方法。 最后,采用控制系统程序设计的步骤对系统进行了测试,并做出了实验结果分析。实验结果表明,本设计已经完成表贴式永磁同步电机位置伺服控制系统的软件和硬件设计。
【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

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭春林;包大新;严密;;高工作温度烧结钕铁硼磁体的研究现状[J];材料导报;2005年04期
2 陈荣,邓智泉,严仰光;基于转子磁场定向控制的永磁同步电机制动过程分析[J];电工技术学报;2004年09期
3 梁艳,李永东;无传感器永磁同步电机矢量控制中转子初始位置的估算方法[J];电工技术杂志;2003年02期
4 皇甫宜耿;刘卫国;马瑞卿;;非线性永磁同步电机建模方法与仿真[J];电气传动自动化;2008年06期
5 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
6 张润和,崔丽丽;基于MATLAB空间矢量脉宽调制方法[J];辽宁工程技术大学学报;2004年06期
7 林河成;我国稀土永磁材料的新进展[J];矿冶;2005年03期
8 陆永平;李铁才;;“电势换向式”永磁无刷直流电动机[J];微特电机;1982年04期
9 刘凯;陈志东;邹德福;马丽敏;;MEMS传感器和智能传感器的发展[J];仪表技术与传感器;2007年09期
10 李鸿儒,顾树生;基于神经网络的PMSM速度和位置自适应观测器的设计[J];中国电机工程学报;2002年12期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘栋良;永磁同步电机伺服系统非线性控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
2 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
3 金孟加;面贴式永磁同步电机直接转矩控制策略研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 田蕉;永磁同步电机SVM-DTC控制策略研究[D];南京航空航天大学;2004年
2 肖春燕;电压空间矢量脉宽调制技术的研究及其实现[D];南昌大学;2005年
3 杨惠;基于直接转矩控制的永磁同步电机交流伺服系统的研究[D];西安理工大学;2007年
4 梁文毅;永磁同步电机伺服控制系统的研究[D];浙江大学;2006年
5 姚海兰;永磁同步电机直接转矩控制系统[D];同济大学;2008年
6 徐振刚;基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江辉;陈飞;;异步电机矢量控制系统的建模与仿真[J];安徽冶金;2011年01期
2 曹文霞;汪永华;钱多德;;基于RBF神经网络整定PID的PMLSM控制研究[J];安徽农业大学学报;2012年01期
3 廖子庭;樊生文;冯建国;李正熙;;基于DSP2407的矢量控制三相异步电动机变频调速系统设计[J];北方工业大学学报;2006年03期
4 曹靖;李红涛;苗建锋;赵占斌;;一种交流调速的高精度采样系统设计[J];北方工业大学学报;2010年01期
5 唐芬;金新民;周啸;童亦斌;;基于低通滤波补偿积分器的直驱型永磁风力发电机无位置传感器控制[J];北京交通大学学报;2011年05期
6 梁经芝;邵春鸣;;能量回馈式主动悬挂系统研究[J];车辆与动力技术;2010年01期
7 蒋军;;转速闭环变频调速系统的简易设计方法[J];兵工自动化;2007年01期
8 杨凯;石航飞;陈志锦;彭希文;;一种伺服驱动系统检测平台[J];兵工自动化;2010年01期
9 彭希文;朱同兴;杨凯;;基于DSP的双电机交流伺服驱动器[J];兵工自动化;2010年07期
10 罗宏浩;王福兴;;考虑交叉耦合效应的内置式永磁电机最佳电流相位角[J];兵工学报;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李诺;王江;张荣华;;永磁同步电动机非线性负载的神经网络自适应控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 张细政;王耀南;;永磁同步电机无位置传感器双滑模鲁棒控制研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 ;The Rectangular Fluctuation Control of Improved Direct Torque Controlled Permanent Magnet Synchronous Machines Based on RBF Network[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 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
5 翟丽;潘永传;柳龙;;基于RecurDyn和Simulink的双电机驱动履带车辆转向动力学实时仿真[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
6 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
7 杨艳男;张立伟;吴家龙;刘杰;;电动汽车驱动系统逆变控制及特性分析[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
8 杨国良;张广路;李惠光;;无轴承永磁同步电机磁悬浮系统耦合理论分析及仿真[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年
9 王立明;张敬南;;六相双Y绕组同步电动机的模型与仿真[A];2008全国制造业信息化标准化论坛论文集[C];2008年
10 庄留杰;;现代电力电子器件和PWM控制技术[A];2006年电气工程教育专业委员会年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 齐歌;双三相永磁同步电动机交互饱和模型与特性研究[D];华中科技大学;2010年
5 王志颖;复杂装备智能机内测试技术研究[D];电子科技大学;2011年
6 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
7 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
8 胡笳;系统扰动条件下同步发电机运行行为的时步有限元研究[D];华北电力大学(北京);2010年
9 陈仲伟;基于飞轮储能的柔性功率调节器关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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 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 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
4 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
5 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
6 王瑞玲;无刷直流电动机调速算法及起动电路研究[D];郑州大学;2010年
7 郝春学;基于DSP的三电平异步电动机直接转矩控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王晨光;基于Weis-Fogh机构的船舶电力推进系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 韩洪祥;船舶直驱式容积控制液压舵机系统的分析与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 史大伟;宽频调速系统设计及精度分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨玉杰,汪仁先;基于MATLAB的SVPWM变频调速系统的仿真[J];鞍山钢铁学院学报;2002年04期
2 完敏,刘贤兴;直接转矩矢量细分控制在永磁同步电机上的应用[J];兵工自动化;2004年03期
3 石艳,徐惠明;美国海岸警卫队破冰船的三电平变频调速装置[J];船电技术;2004年04期
4 任广军,王颖,陈素明;烧结型钕铁硼电镀镍工艺[J];材料保护;2002年03期
5 石永金,张小立,易毅刚;铽含量对耐热钕铁硼永磁材料的磁性能的影响[J];稀有金属材料与工程;1999年04期
6 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
7 张涛,蒋静坪;交流伺服系统的非线性控制[J];电工技术学报;2001年01期
8 王丽梅,郭庆鼎;基于转子凸极跟踪的永磁同步电机转子位置的自检测方法[J];电工技术学报;2001年02期
9 李磊,胡育文;基于速度自适应磁链状态观测器的感应电机直接转矩控制系统研究[J];电工技术学报;2001年04期
10 张兴华,戴先中;基于无源性的感应电机转矩与转速控制[J];电工技术学报;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前6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 孙丹;高性能永磁同步电机直接转矩控制[D];浙江大学;2004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 秦峰;基于电力电子系统集成概念的PMSM无传感器控制研究[D];浙江大学;2006年
6 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10条
1 王怀颖;电磁轴承结构参数优化设计[D];西安理工大学;2002年
2 智大为;永磁同步电机的转矩直接控制[D];浙江大学;2003年
3 孙业树;基于DSP的永磁同步电机交流伺服控制系统的研究与设计[D];江苏大学;2003年
4 姜杉;直接转矩控制交流调速系统的研究[D];西安理工大学;2004年
5 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
6 赵春水;全数字永磁同步电机位置伺服系统研究[D];天津大学;2004年
7 刘毅;基于高频注入的永磁同步电动机无传感器运行研究[D];浙江大学;2005年
8 叶康丰;基于DSP的永磁同步电机DTC控制策略的研究[D];浙江工业大学;2005年
9 朱小鸥;永磁同步电机直接转矩控制系统的探讨与分析[D];西南交通大学;2005年
10 姜飞荣;永磁同步电机伺服控制系统研究[D];浙江大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 欧阳慧平,章小印,顾涛;基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制系统研究[J];华北科技学院学报;2005年03期
2 武莎莎;张涛;;基于模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制技术[J];黑龙江科技信息;2009年31期
3 贾洪平;贺益康;;永磁同步电机直接转矩控制中零矢量的作用研究[J];电气传动;2006年04期
4 成行洁;;含零矢量作用的永磁同步电机直接转矩控制研究[J];南通大学学报(自然科学版);2006年02期
5 孙倩;林辉;王志远;;永磁同步电机HIL仿真研究[J];电子测量技术;2009年01期
6 石勇;徐华中;阮虎;黄惠敏;;电动汽车用永磁同步电机直接转矩控制系统设计[J];自动化技术与应用;2007年02期
7 许峻峰,徐英雷,冯江华,许建平;基于改进型积分器的永磁同步电机直接转矩控制[J];电工技术学报;2004年07期
8 郑黎明,肖礼飞;基于区域电压矢量表的永磁同步电机新型直接转矩控制策略研究及仿真[J];中小型电机;2005年02期
9 苏陈云;杨向宇;;永磁同步电机直接转矩控制转矩脉动的产生及其抑制方法综述[J];微电机;2010年03期
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
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 徐艳平;曾光;申明;;永磁同步电机的直接转矩控制及其数字仿真[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
4 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
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 陈泽强;彭达州;胥布工;徐小增;;永磁交流伺服系统直接转矩控制与仿真[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
7 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
8 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
9 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
10 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
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 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
2 杨建飞;永磁同步电机直接转矩控制系统若干关键问题研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 张涛;无轴承永磁同步电机参数设计及抑制振动控制研究[D];江苏大学;2012年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 肖石伟;基于自适应模糊的永磁同步电机直接转矩控制[D];华南理工大学;2010年
3 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
4 周林波;基于DSP对永磁同步电机直接转矩控制技术的研究[D];武汉科技大学;2010年
5 高玉颖;驱动电动车的永磁同步电机直接转矩控制研究[D];华北电力大学(北京);2011年
6 肖梦;车用电机控制器的开发及其关键技术的研究[D];合肥工业大学;2010年
7 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
8 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
9 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
10 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
 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