開題報告--永磁同步電機

1、永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)關鍵永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)關鍵問題及實驗研究問題及實驗研究主要內(nèi)容主要內(nèi)容1.課題背景及研究意義2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀3.研究的主要內(nèi)容4.關鍵技術5.研究方法6.技術方案7.預期目標8.創(chuàng)新點9.工作計劃2/221.本課題的背景及研究意義本課題的背景及研究意義（1/2）(1)研究背景3/22(2)研究意義1.本課題的背景及研究意義本課題的背景及研究意義（2/2）矢量控制和直接轉矩控制是調(diào)速系統(tǒng)中比較成熟的控制技術，在PMSM調(diào)速系統(tǒng)中，矢量控制是一種相對更好的控制技術。本課題采用矢量控制方案，此方案能夠?qū)崿F(xiàn)電動機的解耦控制，控制簡單、獲得類似直流電機的調(diào)速性能。4/22

2、2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（1/3）國外研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀5/22國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（2/3）6/22l 永磁同步電機的控制算法對比2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（3/3）7/22 1王鑫,李偉力,程樹康. 永磁同步電動機發(fā)展展望J. 微電機,2007,05:69-72. 2姜飛榮.永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)研究D.浙江大學,2006. 3李靜，程小華.永磁同步電機的發(fā)展趨勢J.防爆電機，2009, (OS): 1-4 4趙光宙，劉棟梁.交流伺服系統(tǒng)及其控制策略綜述J.電氣時代，2006, (2): 38-41 5劉軍，俞金壽.永磁同步電機控制策略

3、.上海電機學院學報，2007，10(3). 6王豐堯.滑模變結構控制M.北京:機械工業(yè)出版，1995. 7王慶龍,張興,張崇巍.永磁同步電機矢量控制雙滑模模型參考自適應系統(tǒng)轉速辨識J.中國電機工程學報,2014,06:897-902. 8 Mohamed A S,Zaky M S,Ashraf S Z,et al.Comparative study of sensorless control methods of PMSM drives. Innovative Systems Design and Engineering . 20119 Zhaowei Qiao,Tingna Shi,Yind

4、ong Wang,Yan Yan,Changliang Xia,Xiangning He.New Sliding-Mode Observer for Position Sensorless Control of Permanent-Magnet Synchronous Motor. Industrial Electronics, IEEE Transactions on . 2013 10 王子輝,陸凱元,葉云岳.基于改進的脈沖電壓注入永磁同步電機轉子初始位置檢測方法J.中國電機工程學報,2011,36:95-101.11 何棟煒,彭俠夫,蔣學程,周結華.內(nèi)置式永磁同步電機轉子初始位置估計方法

5、J.電機與控制學報,2013,03:49-55.8/22 12 Ying-Shieh Kung,Pin-Ging Huang.High performance position controller for PMSM drives based on TMS320F2812 DSP. Control ,2004.Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on . 13 丁碩,崔總澤,巫慶輝,常曉恒,胡慶功.基于SVPWM的永磁同步電機矢量控制仿真研究J.國外電子測量技術,2014,06:81-85.14 王春民,嵇艷鞠,欒卉,張智

6、恩.MATLAB/SIMULINK永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)仿真J.吉林大學學報(信息科學版),2009,01:17-22.15 Texas Instruments.TMS320F2810,TMS320F2812 Digital Signal Processors Data Manual. . 2003 16 梅國權. 永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的研究與設計D. 南京理工大學 2013.17 蔣家強,曹建福.永磁同步電機矢量控制及其仿真研究J.電氣開關,2011,04:51-53.18 陳高,楊家強.基于TMS320F28335的永磁同步電機數(shù)字化矢量控制器設計J.機電工程,2011,09:109

7、0-1094.19 廖勇,沈朗,姚駿,劉刃.改進的面貼式永磁同步電機轉子初始位置檢測J.電機與控制學報,2009,02:203-207. .20 Xu D,T Wang,H Wei.A Digital High Performance PMSM Servo System Based on DSPand FPGA. Proceedings of International Conference on Industrial Electronics and Application . 20119/223. 主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容(1)系統(tǒng)框圖10/22l 逆變器的控制方式逆變器的控制方式采用SVP

8、WM控制方式代替電流滯環(huán)蹤控制l 矢量控制方式的選取矢量控制方式的選取尋找合適的PMSM矢量控制方式，分析原理，數(shù)學建模l 轉子初始磁極位置的檢測轉子初始磁極位置的檢測選取一種簡單，有效的在零速準確檢測磁極位置方案l 搭建實驗平臺搭建實驗平臺基于DSP對PMSM矢量控制系統(tǒng)進行硬件設計和軟件設計(2)研究內(nèi)容11/224. 關鍵技術關鍵技術l 使用SVPWM代替電流滯環(huán)跟蹤控制，增設電流內(nèi)環(huán)，設計電流調(diào)節(jié)器l 轉子磁極初始位置的檢測12/225. 研究方法研究方法l 對PMSM的動態(tài)數(shù)學模型進行分析，掌握PMSM矢量控制的基本原理、系統(tǒng)結構和實現(xiàn)方法l 利用MATLAB軟件中Simulink仿

9、真模塊對矢量控制系統(tǒng)進行仿真、比較、分析及優(yōu)化改進l 搭建硬件與數(shù)字實驗平臺，進行實驗探索及驗證13/226.技術方案技術方案(1/5)PMSM矢量控制方式的選取矢量控制方式的選取0di cos114/22控制方程和系統(tǒng)框圖控制方程和系統(tǒng)框圖電流控制型逆變器，按轉子磁鏈定向的控制方程:控制方程中存在耦合項，使得定子電流轉矩分量和勵磁分量不能夠由電壓獨立控制,采用反饋解耦控制,達到解耦目的。)()(ddddfdqqdqeqqqfddddeqqqqedddqdpqdprpLLiiniiLLninTiLiLtRiutRiu6.技術方案技術方案(2/5)15/22系統(tǒng)控制結構框圖系統(tǒng)控制結構框圖 設計

10、定子電流勵磁分量和轉矩分量的電流環(huán)和相應調(diào)節(jié)器，采用SVPWM控制逆變器6.技術方案技術方案(3/5)16/22 在未知轉子初始位置的情況下，可以給定子通直流電，產(chǎn)生恒定的磁場，這樣就可以把轉子拉到指定的位置，此時就可以確定轉子的初始位置。通直流電產(chǎn)生恒定磁場通直流法通直流法6.技術方案技術方案(4/5)17/22硬件框圖硬件框圖6.技術方案技術方案(5/5)18/227.預期目標預期目標l 增設電流內(nèi)環(huán)，采用SVPWM控制逆變器獲得較好的輸出電壓波形、有效抑制電流波動和轉矩脈動l 在零速時轉子磁極位置可以準確定位，使電機平穩(wěn)啟動l 搭建實驗平臺，得到初步實驗結果l 公開在國內(nèi)外學術刊物上發(fā)表學術論文1篇19/228.創(chuàng)新點創(chuàng)新點l 在零速時轉子磁極位置可以準確定位，使電機平滑啟動l 研究改進傳統(tǒng)矢量控制方案，用SVPWM代替電流滯環(huán)跟蹤控制20/229.工作計劃工作計劃 2016年08月10月 檢索及閱讀相關