收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

直接转矩控制在无轴承无刷直流电机中的应用

王伟然  
【摘要】:无轴承无刷直流电机是集无刷直流电机与磁轴承于一体的新型电机。它在继承无刷直流电机结构简单,可靠性高,效率较高,高效区域大,转矩密度高,功率因数接近1等优点上,又可实现高速稳定的悬浮控制。无轴承无刷直流电机与其他无轴承电机相比,具有轴向空间更短,临界转速更高等诸多优点。并且由于电机悬浮是以电动机本身的旋转磁场为偏置磁场,所以磁悬浮功耗较小,具有节能质优的优点,使其成为目前高速传动领域中一个新的研究方向。 直接转矩控制(DTC),在正弦波控制电机方面已获得成功应用,近年来在无刷直流电机上也取得了一定的突破。直接转矩控制是控制方法与电动机模型的综合,这种方法实现电机的自然解耦并且大幅提高了电机的动、静态性能,这方面的研究已是现代电机控制中的一个主要方向。但是由于该方法转矩脉动较大,所以不可以直接应用到无轴承电机控制中,要想在无轴承无刷直流电机中应用直接转矩控制,首先需要解决其转矩脉动过大的问题。 本文首先分析无刷直流电机的数学模型,建立无轴承无刷直流电机悬浮控制的理论基础,然后推导出无轴承无刷直流电机的数学模型,包括转矩控制部分和悬浮力控制部分;其次,基于DSVM控制方法推导出复合层次任意扇区细分型的直接转矩控制方法(MRDSVM-DTC),并将其运用在无轴承无刷直流电机中。这种方法可以根据系统要求生成多层次及细化扇区的矢量表,并选择最佳的控制矢量以取得最好的控制效果;再次,设计闭环直接悬浮力控制方法,并且针对无轴承无刷直流电机的特点进行优化。该方法提升悬浮控制力响应的速度和精度,使得控制更为简洁,使用更为高效;然后,针对无轴承无刷直流电机悬浮控制器的参数选择,提出结合自适应遗传算法的最优参数迭代计算;最后,设计并实现无轴承无刷直流电机的数字控制系统。在Matlab/Simulink平台上建立结合复合层次任意扇区细分型直接转矩控制、闭环直接悬浮力控制及自适应遗传算法的无轴承无刷直流电机仿真,仿真结果表明MRDSVM-DTC能够明显抑制转矩脉动,电流畸变严重等一系列缺点,能够有效改善电机的动静态控制性能。并且闭环直接悬浮力控制可以精确跟踪电机转子的状态,有效提高了悬浮控制力的响应速度和控制精度。自适应遗传算法的迭代寻优又进一步提高了悬浮系统的控制精度。最后设计其数字控制系统,在DSP-TMS320F2812上实现以上控制方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 牛蔚华,齐蓉,方建乾;无刷直流电机的变结构控制[J];微电机(伺服技术);2003年01期
2 姜卫东,王群京,陈军,肖本贤;无刷直流电机的神经网络控制器的仿真研究[J];系统仿真学报;2003年03期
3 卢子广,柴建云,王祥珩,邱阿瑞;电动汽车无刷直流电机驱动系统实时仿真[J];系统仿真学报;2003年04期
4 谢世杰,陈生潭,楼顺天;数字PID算法在无刷直流电机控制器中的应用[J];现代电子技术;2004年02期
5 毛怿弘,邹俊忠,姚晓东,王行愚;无刷直流电机无位置换向控制[J];微电机(伺服技术);2004年03期
6 曹昕鸷;韩珏;陈隆道;;高性价比无刷直流电机测速方法的研究[J];轻工机械;2006年01期
7 韦敏;宁方立;韦娟;;基于智能功率模块的无刷直流电机控制器[J];西北工业大学学报;2006年02期
8 胡平;谢顺依;;一种新型无刷直流电机全数字化控制器设计与仿真[J];电气传动;2006年05期
9 詹道勇;朱熀秋;;无刷直流电机自抗扰控制系统建模和仿真[J];微电机;2007年03期
10 邓晶;;无刷直流电机智能控制系统的研究[J];四川冶金;2007年03期
11 胡波;徐国卿;康劲松;;无刷直流电机无位置传感器控制技术[J];电机与控制应用;2007年05期
12 况云峰;丁彩红;;无刷直流电机模糊自适应控制系统的建模与仿真分析[J];机械与电子;2007年07期
13 王建忠;;无刷直流电机在大型工业平移门中的应用[J];电机与控制应用;2007年10期
14 许翀;;无刷直流电机伺服系统的仿真实现[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年20期
15 杨明;邓福军;;基于分段电流控制的无刷直流电机系统仿真[J];伺服控制;2007年06期
16 李德庆;;无刷直流电机模糊控制无传感器运行研究[J];湖北农机化;2008年02期
17 张存山;;无刷直流电机牵引特性仿真研究[J];系统仿真学报;2008年13期
18 龚建芳;;基于数字信号处理器的无刷直流电机智能控制[J];电机与控制应用;2008年08期
19 许家群;宗立志;段建民;赵娅;;无刷直流电机相序测定实用方法[J];现代电子技术;2008年17期
20 刘国海;周文娟;张宏涛;田翔;;一种自动门用无刷直流电机优化设计[J];微电机;2009年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨霞;张杨;李卓;;无刷直流电机双模控制器的实现[A];第十六届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2011年
2 张建红;王妍哲;;无刷直流电机的一种预测控制方法[A];高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设——吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
3 杨福广;李贻斌;阮久宏;宋锐;尹占芳;;无刷直流电机速度伺服的自抗扰控制及其仿真[A];2009中国控制与决策会议论文集(1)[C];2009年
4 金鹏;刘国海;董蓓蓓;周大为;;基于支持向量机α阶逆系统方法的无刷直流电机调速系统控制[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第五分册)[东南大学学报(增刊)][C];2009年
5 贡俊;邵焕清;盛晓兰;;无刷直流电机的典型应用[A];'2001第六届中国小电机技术研讨会论文集[C];2001年
6 张相军;陈伯时;;无刷直流电机无位置传感器控制技术及影响其性能的几个问题[A];中国电工技术学会电力电子学会五届三次理事会议暨学术报告会论文集[C];2001年
7 王继红;杨松;陈济;;无传感器无刷直流电机锁相控制器[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十七次学术会议论文集[C];2004年
8 杨奎滨;朱建光;陈丽香;张志峰;唐任远;;无刷直流电机控制器的电磁兼容设计[A];第十一届全国永磁电机学术交流会论文集[C];2011年
9 王家达;刘祖望;;基于遗传神经网络的无刷直流电机矢量控制系统设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
10 谭建成;;一种六相无刷直流电机绕组结构分析[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 李志强;无刷直流电机无位置传感器控制及四开关逆变器控制研究[D];天津大学;2009年
2 姜卫东;混合动力电动汽车用无刷直流电机动态性能及控制策略的研究[D];合肥工业大学;2004年
3 王伟然;直接转矩控制在无轴承无刷直流电机中的应用[D];江苏大学;2012年
4 李自成;无刷直流电机无位置传感器控制关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 王迎发;无刷直流电机换相转矩波动抑制与无位置传感器控制研究[D];天津大学;2012年
6 张相军;无刷直流电机无位置传感器控制技术的研究[D];上海大学;2001年
7 陶桂林;大功率永磁无刷直流电机及其系统研究[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张浩;无刷直流电机智能控制器的研究与仿真实现[D];武汉理工大学;2009年
2 杨光;电动车无刷直流电机无位置传感器控制研究[D];天津大学;2008年
3 贾磊;无轴承无刷直流电机原理与控制技术[D];江苏大学;2009年
4 张涛;全电刹车机轮无刷直流电机驱动控制系统设计研究[D];中南大学;2009年
5 权东;高性能无刷直流电机调速系统设计[D];江苏大学;2010年
6 廖志辉;基于新型无刷直流电机的双人运动健身系统的研制[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 于硕君;无刷直流电机调速控制系统[D];沈阳大学;2011年
8 王悝;基于模糊控制的纯电动汽车无刷直流电机驱动系统的研究[D];武汉理工大学;2011年
9 李晓佳;基于九点控制器的无刷直流电机控制器的设计[D];武汉理工大学;2011年
10 钟晓伟;电动自行车用无刷直流电机控制系统研究[D];东北林业大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 产业在线分析师 庞玉新;无刷直流电机待破三困局[N];中国电子报;2012年
2 李庆春;微电机行业呼唤技术进步[N];中国电力报;2003年
3 中国电器工业协会微电机分会 牒正;微电机行业亟须提高产品档次[N];中国机电日报;2002年
4 河南滑县六中 冯长军;霍尔器件的应用[N];电子报;2006年
5 安文;微电机产品发展趋势[N];中国机电日报;2000年
6 西安微电机研究所 莫会成;我国微电机距国际水平有差距[N];中国工业报;2006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
  • 010-62982499
  • 010-62783978