论文摘要
相对感应电动机来说,永磁同步电动机具有结构紧凑、重量轻、功率密度高、转子无发热问题和控制系统较异步电机简单等优点,因此,在机械制造、工业机器人、航空航天和电力牵引等领域得到广泛的应用。近20年来,随着高性能永磁材料的问世及电力电子技术、自动控制技术和微电子技术的发展,以永磁同步电动机为动力核心的驱动系统已受到国内外的普遍重视。目前国内对永磁同步电动机驱动系统的研究多集中在小功率方面,不能满足某些特殊场合的要求。因此研究多机联动永磁同步电动机驱动系统并实现其推广应用具有重要的现实意义。本论文首先介绍了永磁同步电动机驱动系统的研究现状和发展趋势;由矢量坐标变换理论出发,推导了永磁同步电动机dq 0轴电压方程、磁链方程以及转矩方程。其次,本论文详细讨论了永磁同步电动机的矢量控制,在dq坐标系下分析了矢量控制理论用于永磁同步电动机的几种电流控制策略,其中包括i d=0控制、cos ? =1控制、最大转矩/电流控制方式。然后,讨论了直接转矩控制的原理和直接转矩控制在永磁同步电动机控制上的运用。通过理论上的比较确定了以i d=0矢量控制为基础的三轴联动驱动系统方案。最后文章给出了三轴联动永磁同步电动机驱动系统的硬件电路、软件流程、控制器参数设计方法和实验数据,实验表明该系统的各项性能达到了预定指标,为多机联动永磁同步电动机驱动系统的实用化和推广提供了参考。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题背景1.2 永磁同步电动机驱动系统发展概况及趋势1.2.1 永磁同步电动机驱动系统发展概况1.2.2 永磁同步电动机驱动系统发展趋势1.3 永磁同步电动机驱动系统的研究意义及本文的主要研究内容第2章 永磁同步电动机的数学模型2.1 坐标变换理论2.1.1 变换原理2.1.2 功率不变条件下的坐标变换矩阵2.1.3 矢量控制坐标变换矩阵2.2 永磁同步电动机的数学模型2.3 本章小结第3章 永磁同步电动机的控制方法的比较3.1 永磁同步电动机的基本控制方式3.1.1 永磁同步电动机的开环控制3.1.2 永磁同步电动机的闭环控制3.2 永磁同步电动机矢量控制3.3 永磁同步电动机矢量控制的电流控制策略d= 0 控制'>3.3.1 id= 0 控制3.3.2 cosφ = 1 控制3.3.3 最大转矩/电流控制3.4 永磁同步电动机的直接转矩控制3.4.1 永磁同步电动机直接转矩控制的基本思想3.4.2 传统的永磁同步电动机直接转矩控制系统3.4.3 基于 SVPWM 的永磁同步电动机DTC 系统3.5 仿真分析3.5.1 MATLAB 介绍d=0控制的仿真分析'>3.5.2 id=0控制的仿真分析3.5.3 直接转矩控制的仿真分析3.6 小结第4章 多机联动永磁同步电动机驱动系统的实现4.1 多机联动永磁同步电动机驱动系统整体设计4.1.1 技术指标要求4.1.2 整体设计4.2 多机联动永磁同步电动机驱动系统逆变电路设计4.2.1 IGBT 模块选择4.2.2 滤波电容及预充电电路的选择4.2.3 制动单元选择4.3 多机联动永磁同步电动机驱动系统控制电路设计4.3.1 控制芯片4.3.2 电流检测电路4.3.3 转子位置/转速检测电路4.3.4 IGBT 驱动电路4.3.5 晶闸管触发电路4.3.6 继电器输出电路4.4 系统软件总体结构4.5 软件模块的实现4.5.1 永磁同步电机控制器的设计4.5.2 SVPWM 的原理及实现4.5.3 速度及位置的测量4.6 系统软件设计4.6.1 开发环境和编程语言4.6.2 系统软件流程4.7 本章小结第5 章 实验结果5.1 单台永磁同步电机驱动系统的实验结果5.2 三台永磁同步电机连轴驱动的实验结果5.3 本章小结结论参考文献致谢
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标签:永磁同步电动机论文; 驱动系统论文; 矢量控制论文; 直接转矩控制论文;