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《上海发电设备成套设计研究院》 2010年
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基于滑模观测器的永磁同步电机无速度传感器控制

李建功  
【摘要】: 随着电力电子学、微电子技术以及现代控制理论的迅速发展,在大功率调速传动领域已出现交流传动取代直流传动的趋势。对于大容量生产机械,如轧钢机、矿井提升机、船舶推进以及牵引传动,交流变频同步电机调速传动不仅具有与直流传动同样优越的调速性能,还具有过载能力大、效率高、体积小、重量轻、转动惯量小、维护简单和可靠性高等优点。同步电机与异步电机变频调速相比较,又具有功率因数高、变频器容量小、弱磁区转矩特性好等特点。 本文首先介绍永磁同步电机的数学模型,通过对永磁同步电机的数学模型的分析,提出永磁同步电机的控制策略,利用isd=0控制策略对永磁同步电机进行矢量控制。本文还对空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行了详细的阐述,利用空间矢量脉宽调制技术产生脉冲触发IGBT对永磁同步电机进行矢量控制。在对永磁同步电机的数学模型分析的基础上,提出滑模变结构控制的基本原理,并利用永磁同步电机的数学模型设计滑模观测器,对永磁同步电机的转子位置角与转速进行估计。 控制思想确定之后,首先,利用MATLAB搭建整个系统的仿真模型,仿真模型主要包括两个方面,一个方面是根据isd=0控制策略,搭建具有电流内环与速度外环的系统控制模块,通过调节PI,使整个系统满足控制要求。另外一个方面是根据滑模变结构通过分析永磁电机的数学模型构建滑模观测器。整个系统搭建完成后经过仿真结果分析,文中所提的控制思想能够使整个系统具有很好的鲁棒性和令人满意的性能。 在对整个系统进行仿真验证后,利用数字信号处理器(DSP)TMS320F2812大量的外设,设计硬件系统和软件系统,通过对整个系统的实验调试,实现永磁同步电机无位置传感器控制。
【学位授予单位】:上海发电设备成套设计研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM341

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 马靖聪;基于滑模观测器的永磁同步电机抗饱和控制[D];大连海事大学;2011年
2 杨倩;基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制算法研究[D];大连海事大学;2012年
3 张国瑞;伺服电机速度估计与控制[D];西安电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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8 陈伯时,韩曾晋,窦曰轩,沈锡臣;双闭环调速系统的工程设计(讲座下)[J];冶金自动化;1983年02期
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 傅涛;基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制[D];天津大学;2004年
2 吴静;基于滑模观测器的贴面式永磁同步电机无传感器控制[D];沈阳工业大学;2006年
3 潘剑;基于滑模变结构控制的永磁同步电机伺服系统[D];浙江大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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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
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱志伟;基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器研究[D];大连理工大学;2010年
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 乌岳;永磁同步电机的有限时间跟踪控制[D];大连海事大学;2012年
2 杨倩;基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制算法研究[D];大连海事大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴春华;陈国呈;孙承波;;基于滑模观测器的无传感器永磁同步电机矢量控制系统[J];电工电能新技术;2006年02期
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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7 郭亮;新型同步电机的分析与优化研究[D];浙江大学;2006年
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2 李亚楠;三级式同步电机变频交流起动/发电系统的研究[D];南京航空航天大学;2011年
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5 蒋晓玲;同步电机故障运行的计算机算法实现[D];上海交通大学;2010年
6 沈锡全;变频器并联供电的同步电机调速系统研制及性能研究[D];华中科技大学;2009年
7 杨溢炜;三级式同步电机的起动控制策略研究[D];南京航空航天大学;2013年
8 贾成禹;BSG混合动力汽车同步电机磁场定向控制系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 周涛;同步电机变频调速矢量控制技术问题的研究[D];山东大学;2013年
10 赵志旭;宽厚板粗轧机主传动控制系统设计[D];内蒙古科技大学;2012年
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