資料介紹
摘要
為了制造出更加節(jié)能高效、調(diào)控性能良好的空調(diào)、水泵等變頻電器,設(shè)計(jì)者不斷的提高電機(jī)控制技術(shù)。永磁同步電機(jī)( permanent magnet synchronous motor, PMSM)具有體積小、效率高、控制精度高、調(diào)速范圍寬等特點(diǎn),已成為變頻控制領(lǐng)域的主流電機(jī)之一。為了實(shí)現(xiàn)高性能的轉(zhuǎn)速控制,PMSM 控制系統(tǒng)一般安裝有機(jī)械式速度/位置傳感器。但是機(jī)械式速度/位置傳感器的使用不僅增加了系統(tǒng)的成本,也使得 PMSM 體積變大。同時(shí),復(fù)雜、惡劣的工作環(huán)境大大降低了速度/位置傳感器的可靠性。因此,為了降低系統(tǒng)成本,提高系統(tǒng)的可靠性等的要求,無(wú)速度/位置傳感器(一般簡(jiǎn)稱無(wú)傳感器, sensorless)控制技術(shù)成為了當(dāng)前的技術(shù)熱點(diǎn)。
基于無(wú)傳感器技術(shù)的永磁同步電機(jī) PMSM 矢量控制調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維護(hù)、體積小、成本低,能應(yīng)用于一些特殊場(chǎng)合,因此成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。無(wú)傳感器控制的核心是轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速估計(jì),估計(jì)的精度和穩(wěn)定性決定了系統(tǒng)控制性能的優(yōu)劣?;诨S^測(cè)器(slide mode observer, SMO)的位置估計(jì)方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn),從而得到了廣泛的應(yīng)用。
1986 年召開的第 25 屆決策和控制會(huì)議上,麻省理工學(xué)院的 J.J.Slotine 教授提出使用SMO 實(shí)現(xiàn)非線性估計(jì)問(wèn)題,奠定了滑模觀測(cè)器應(yīng)用與轉(zhuǎn)子位置估計(jì)的基礎(chǔ)。SMO 是利用滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)對(duì)參數(shù)擾動(dòng)魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn),將狀態(tài)觀測(cè)器中的控制回路用滑模變結(jié)構(gòu)代替,從而達(dá)到良好的估計(jì)效果?;W兘Y(jié)構(gòu)是為控制系統(tǒng)預(yù)先在狀態(tài)控制上設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的開關(guān)面,在系統(tǒng)變量從起始點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到開關(guān)面之前,系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)維持一種形式;當(dāng)系統(tǒng)變量達(dá)到開關(guān)面之后,開始自適應(yīng)的調(diào)整率控制,最終使系統(tǒng)狀態(tài)沿著開關(guān)面一直滑動(dòng)到平衡點(diǎn),此時(shí)系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)又維持另一種形式。滑模變結(jié)構(gòu)對(duì)參數(shù)變化及擾動(dòng)有良好的魯棒性,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快,因此在 PMSM 位置估計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。
本文基于滑模觀測(cè)器在無(wú)位置傳感器電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用展開討論,并給出無(wú)傳感器系統(tǒng)相應(yīng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)。
1、節(jié)能型循環(huán)泵控制器硬件系統(tǒng)
某隔離電源系統(tǒng)完成 DC/DC 的轉(zhuǎn)換,采用全橋拓?fù)?,輸出電壓?12V。其中,全橋的原邊側(cè)驅(qū)動(dòng)器就采用了UCC27201,共計(jì)兩顆。
圖1-1 節(jié)能型循環(huán)泵控制器硬件系統(tǒng)
節(jié)能型循環(huán)泵控制器包括主電路模塊、控制電路模塊和人機(jī)交互模塊。
主電路模塊包括 EMC 濾波器、整流橋、集成功率器件和驅(qū)動(dòng)的 IPM模塊。230Vac 市電經(jīng)過(guò)EMC 濾波器、整流橋整流后變?yōu)?a href='http://srfitnesspt.com/v/tag/873/' target='_blank' class='arckwlink_none'>高壓直流電,三相全橋逆變電路將高壓直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟妼?shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。
控制電路模塊包括微控制器 F28027 的最小控制系統(tǒng)、兩路的定子電流檢測(cè)及調(diào)理電路、直流母線電壓檢測(cè)電路、過(guò)流保護(hù)電路、電源管理模塊。
人機(jī)交互模塊通過(guò) SPI 通信和普通 I/O 口與 MCU 進(jìn)行通信,可以實(shí)時(shí)顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電機(jī)功率等參數(shù),也可以通過(guò)按鍵設(shè)置電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值和輸出功率的的最大值。
為了制造出更加節(jié)能高效、調(diào)控性能良好的空調(diào)、水泵等變頻電器,設(shè)計(jì)者不斷的提高電機(jī)控制技術(shù)。永磁同步電機(jī)( permanent magnet synchronous motor, PMSM)具有體積小、效率高、控制精度高、調(diào)速范圍寬等特點(diǎn),已成為變頻控制領(lǐng)域的主流電機(jī)之一。為了實(shí)現(xiàn)高性能的轉(zhuǎn)速控制,PMSM 控制系統(tǒng)一般安裝有機(jī)械式速度/位置傳感器。但是機(jī)械式速度/位置傳感器的使用不僅增加了系統(tǒng)的成本,也使得 PMSM 體積變大。同時(shí),復(fù)雜、惡劣的工作環(huán)境大大降低了速度/位置傳感器的可靠性。因此,為了降低系統(tǒng)成本,提高系統(tǒng)的可靠性等的要求,無(wú)速度/位置傳感器(一般簡(jiǎn)稱無(wú)傳感器, sensorless)控制技術(shù)成為了當(dāng)前的技術(shù)熱點(diǎn)。
基于無(wú)傳感器技術(shù)的永磁同步電機(jī) PMSM 矢量控制調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維護(hù)、體積小、成本低,能應(yīng)用于一些特殊場(chǎng)合,因此成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。無(wú)傳感器控制的核心是轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速估計(jì),估計(jì)的精度和穩(wěn)定性決定了系統(tǒng)控制性能的優(yōu)劣?;诨S^測(cè)器(slide mode observer, SMO)的位置估計(jì)方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn),從而得到了廣泛的應(yīng)用。
1986 年召開的第 25 屆決策和控制會(huì)議上,麻省理工學(xué)院的 J.J.Slotine 教授提出使用SMO 實(shí)現(xiàn)非線性估計(jì)問(wèn)題,奠定了滑模觀測(cè)器應(yīng)用與轉(zhuǎn)子位置估計(jì)的基礎(chǔ)。SMO 是利用滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)對(duì)參數(shù)擾動(dòng)魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn),將狀態(tài)觀測(cè)器中的控制回路用滑模變結(jié)構(gòu)代替,從而達(dá)到良好的估計(jì)效果?;W兘Y(jié)構(gòu)是為控制系統(tǒng)預(yù)先在狀態(tài)控制上設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的開關(guān)面,在系統(tǒng)變量從起始點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到開關(guān)面之前,系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)維持一種形式;當(dāng)系統(tǒng)變量達(dá)到開關(guān)面之后,開始自適應(yīng)的調(diào)整率控制,最終使系統(tǒng)狀態(tài)沿著開關(guān)面一直滑動(dòng)到平衡點(diǎn),此時(shí)系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)又維持另一種形式。滑模變結(jié)構(gòu)對(duì)參數(shù)變化及擾動(dòng)有良好的魯棒性,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快,因此在 PMSM 位置估計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。
本文基于滑模觀測(cè)器在無(wú)位置傳感器電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用展開討論,并給出無(wú)傳感器系統(tǒng)相應(yīng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)。
1、節(jié)能型循環(huán)泵控制器硬件系統(tǒng)
某隔離電源系統(tǒng)完成 DC/DC 的轉(zhuǎn)換,采用全橋拓?fù)?,輸出電壓?12V。其中,全橋的原邊側(cè)驅(qū)動(dòng)器就采用了UCC27201,共計(jì)兩顆。
圖1-1 節(jié)能型循環(huán)泵控制器硬件系統(tǒng)
節(jié)能型循環(huán)泵控制器包括主電路模塊、控制電路模塊和人機(jī)交互模塊。
主電路模塊包括 EMC 濾波器、整流橋、集成功率器件和驅(qū)動(dòng)的 IPM模塊。230Vac 市電經(jīng)過(guò)EMC 濾波器、整流橋整流后變?yōu)?a href='http://srfitnesspt.com/v/tag/873/' target='_blank' class='arckwlink_none'>高壓直流電,三相全橋逆變電路將高壓直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟妼?shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。
控制電路模塊包括微控制器 F28027 的最小控制系統(tǒng)、兩路的定子電流檢測(cè)及調(diào)理電路、直流母線電壓檢測(cè)電路、過(guò)流保護(hù)電路、電源管理模塊。
人機(jī)交互模塊通過(guò) SPI 通信和普通 I/O 口與 MCU 進(jìn)行通信,可以實(shí)時(shí)顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電機(jī)功率等參數(shù),也可以通過(guò)按鍵設(shè)置電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值和輸出功率的的最大值。
下載該資料的人也在下載
下載該資料的人還在閱讀
更多 >
- 節(jié)能型交流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)
- 基于MSP430單片機(jī)的低功耗節(jié)能型路燈設(shè)計(jì)資料 1次下載
- 用單片機(jī)設(shè)計(jì)的深井泵自動(dòng)控制器 10次下載
- 具按鈕控制的高壓微功率喚醒定時(shí)器為節(jié)能型應(yīng)用提供可配置的喚醒時(shí)間
- 液位控制器設(shè)計(jì)與制作解析 19次下載
- 節(jié)能型循環(huán)泵控制器詳解 2次下載
- 英威騰高壓變頻器在熱電公司熱網(wǎng)循環(huán)泵上的應(yīng)用 12次下載
- 節(jié)能型電液作動(dòng)器 3次下載
- 全彩LED顯示屏用非對(duì)稱節(jié)能型LAMP器件的設(shè)計(jì) 19次下載
- 循環(huán)泵屏蔽電機(jī)定子端部溫升過(guò)高數(shù)值計(jì)算_陳衛(wèi)杰 0次下載
- 全天分段熱水智能控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
- 600MW超臨界鍋爐帶循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)與運(yùn)行
- 節(jié)能型城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
- 談?wù)勔M(jìn)循環(huán)泵的密封特點(diǎn)及維護(hù)
- 節(jié)能型摩托車整流穩(wěn)壓器
- PID控制器與PWM控制器的區(qū)別 1637次閱讀
- 中央供熱泵開關(guān)電路原理圖講解 1149次閱讀
- HL型柵極驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)解析 1046次閱讀
- 基于FPGA的CAN總線控制器的設(shè)計(jì) 1136次閱讀
- 增壓泵控制形式 4476次閱讀
- 解析無(wú)線控制器的作用及特點(diǎn) 1.2w次閱讀
- 臺(tái)達(dá)ES2系列CPU、PLC在太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì) 2661次閱讀
- 六種電機(jī)節(jié)能方法盤點(diǎn) 1.1w次閱讀
- 關(guān)于伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器的一些原理詳解 4.3w次閱讀
- 電荷泵升壓電路及其工作方法解析 4.5w次閱讀
- 節(jié)能型供熱溫度控制器電路設(shè)計(jì)詳解 8781次閱讀
- Silicon Labs 32 位微控制器的 10 大技術(shù)特點(diǎn) 1222次閱讀
- 變頻調(diào)速技術(shù)在風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能分析中的應(yīng)用 549次閱讀
- 有循環(huán)控制功能的定時(shí)器 2136次閱讀
- 常壓鍋爐自動(dòng)溫度控制器電路 9402次閱讀
下載排行
本周
- 1TC358743XBG評(píng)估板參考手冊(cè)
- 1.36 MB | 330次下載 | 免費(fèi)
- 2開關(guān)電源基礎(chǔ)知識(shí)
- 5.73 MB | 11次下載 | 免費(fèi)
- 3100W短波放大電路圖
- 0.05 MB | 4次下載 | 3 積分
- 4嵌入式linux-聊天程序設(shè)計(jì)
- 0.60 MB | 3次下載 | 免費(fèi)
- 5DIY動(dòng)手組裝LED電子顯示屏
- 0.98 MB | 3次下載 | 免費(fèi)
- 6基于FPGA的C8051F單片機(jī)開發(fā)板設(shè)計(jì)
- 0.70 MB | 2次下載 | 免費(fèi)
- 751單片機(jī)PM2.5檢測(cè)系統(tǒng)程序
- 0.83 MB | 2次下載 | 免費(fèi)
- 8基于51單片機(jī)的RGB調(diào)色燈程序仿真
- 0.86 MB | 2次下載 | 免費(fèi)
本月
- 1OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234315次下載 | 免費(fèi)
- 2555集成電路應(yīng)用800例(新編版)
- 0.00 MB | 33566次下載 | 免費(fèi)
- 3接口電路圖大全
- 未知 | 30323次下載 | 免費(fèi)
- 4開關(guān)電源設(shè)計(jì)實(shí)例指南
- 未知 | 21549次下載 | 免費(fèi)
- 5電氣工程師手冊(cè)免費(fèi)下載(新編第二版pdf電子書)
- 0.00 MB | 15349次下載 | 免費(fèi)
- 6數(shù)字電路基礎(chǔ)pdf(下載)
- 未知 | 13750次下載 | 免費(fèi)
- 7電子制作實(shí)例集錦 下載
- 未知 | 8113次下載 | 免費(fèi)
- 8《LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)》 溫德?tīng)栔?/a>
- 0.00 MB | 6656次下載 | 免費(fèi)
總榜
- 1matlab軟件下載入口
- 未知 | 935054次下載 | 免費(fèi)
- 2protel99se軟件下載(可英文版轉(zhuǎn)中文版)
- 78.1 MB | 537797次下載 | 免費(fèi)
- 3MATLAB 7.1 下載 (含軟件介紹)
- 未知 | 420027次下載 | 免費(fèi)
- 4OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234315次下載 | 免費(fèi)
- 5Altium DXP2002下載入口
- 未知 | 233046次下載 | 免費(fèi)
- 6電路仿真軟件multisim 10.0免費(fèi)下載
- 340992 | 191186次下載 | 免費(fèi)
- 7十天學(xué)會(huì)AVR單片機(jī)與C語(yǔ)言視頻教程 下載
- 158M | 183279次下載 | 免費(fèi)
- 8proe5.0野火版下載(中文版免費(fèi)下載)
- 未知 | 138040次下載 | 免費(fèi)
評(píng)論
查看更多