检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：周帅吉林大学

学位级别：硕士

近年来,高速无刷直流电机凭借其可靠性好、控制简单、高效能以及体积小和功率密度大等优势发展迅猛。为了准确检测出转子位置,无刷直流电机通常会安装位置传感器,但这样做会提高成本,使系统设计变得更为复杂,可靠性和抗干扰能力会有所下... 详细信息

近年来,高速无刷直流电机凭借其可靠性好、控制简单、高效能以及体积小和功率密度大等优势发展迅猛。为了准确检测出转子位置,无刷直流电机通常会安装位置传感器,但这样做会提高成本,使系统设计变得更为复杂,可靠性和抗干扰能力会有所下降,因此无位置传感器的电机控制技术已成为当今研究的一个热点,本课题对无位置传感器高速无刷直流电机的控制策略进行研究,具体工作如下:首先,对高速无刷直流电机相关技术进行综述,介绍了包括六步法控制方法、反电势检测法以及速度调制方式在内的电机控制相关步骤,最终决定采用反电势过零点法进行反电势的检测,在考虑了实验可操作性以及续流影响后,选用上臂PWM下臂恒通、下臂PWM上臂恒通交替进行的速度调制方式。然后在对无刷直流电机的工作原理有了深刻认识的基础上,对其数学模型进行构建,进一步对电机的换相逻辑做出分析:确定反电势过零点检测法的具体实施方式——重构中性点的端电压法;并且针对电机控制过程中遇到的续流时间超30°电角度的问题给出直接换相的应对方法,对于换相延迟的问题给出延迟角计算公式并进行换相补偿;同时对于电机启动问题,考虑到在负载较大情况下启动成功率的问题以及设计要尽量简单方便,提出了软件法升频升压启动法。接着对实验所需的硬件系统进行设计,首先对主控芯片的选型做了说明;其次在电源部分,利用电源芯片逐级实现电压转换以分别满足对驱动和主控芯片的供电;在反电势信息的采集部分,设计的电路既满足了前文控制策略中所提及的重构中性点的端电压法,也实现了信号的滤波处理;最后对一些模拟信号的采集电路也都做出了详细说明。最后为了验证前面所提出的控制策略,在MATLAB/Simulink平台进行了模型的搭建,并且基于一款国产灵动微公司的MM32SPIN27PF芯片构建了实验平台,经实验所测的三相端电压、相电流、反电势信号和转速波形均符合预期,就此证明了所选控制策略的可行性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器反电动势检测换相延迟 MATLAB建模

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无位置传感器无刷直流电动机位置检测与起动问题的研究

无位置传感器无刷直流电动机位置检测与起动问题的研究

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作者：庞延庆山东大学

学位级别：硕士

针对改进续流二极管法无位置传感器转子位置检测方法存在的不足，本文提出了一种新的改进方法——带互补补偿的改进续流二极管法，并对其进行了全面地理论分析和仿真、实验研究；针对无位置传感器无刷直流电机起动困难的问题，本文提出... 详细信息

针对改进续流二极管法无位置传感器转子位置检测方法存在的不足，本文提出了一种新的改进方法——带互补补偿的改进续流二极管法，并对其进行了全面地理论分析和仿真、实验研究；针对无位置传感器无刷直流电机起动困难的问题，本文提出了电流峰值限制线性加速起动法，并对电机的起动过程进行了详细地仿真分析和实验研究；完成了以TI公司的TMS320LF2407A DSP芯片和采用带互补补偿的改进续流二极管法的无位置传感器无刷直流电动机驱动控制系统的软硬件设计、制作和调试。本文首先对无位置传感器无刷直流电动机的位置检测方法——改进续流二极管法进行了系统的理论分析，发现尽管该方法与传统的端电压检测法相比，具有较高的检测精度，但仍存在一些不足：在电机主电路电流变化时采用改进续流二极管法会造成反电势过零点的检测误差，影响位置检测精度；在电机负载较轻时，若主电路电流出现断续，改进续流二极管法检测不到正确的位置信号。针对这些问题，本文提出了一种新的改进方法——带互补补偿的改进续流二极管法。该方法通过采用互补补偿的PWM方式对逆变器进行控制，消除了改进续流二极管法由于采用一个固定补偿电压带来的位置检测误差，并且在电机负载很轻情况下依然可以准确地检测到位置信号。利用所建立的无位置传感器无刷直流电机的PSpice仿真模型对带互补补偿的改进续流二极管法进行了仿真研究，并进行了样机实验。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。为了对无位置传感器无刷直流电机的起动方法和起动过程进行深入研究，本文建立了基于Matlab的无位置传感器无刷直流电动机驱动控制系统仿真模型。在对已有各种起动方法分析研究的基础上，提出了电流峰值限制线性加速起动法，相比传统的起动控制策略，该方法有助于改善由于电机转动惯量及负载转矩变化等引起的起动困难等问题，并且在不降低系统起动性能的前提下实现和参数整定更为简单；对采用该方法起动过程中外同步加速阶段及切换阶段的几个关键问题进行了深入的分析和探讨。仿真和实验结果表明，即使转动惯量和负载转矩在较大范围内变化，该方法仍具有良好的起动性能。此外，完成了以TI的DSP控制器TMS320LF2407A为主控芯片、以IR公司的IR2110为驱动芯片、采用带互补补偿的改进续流二极管法的无位置传感器无刷直流电动机的驱动控制系统的软硬件设计、制作和调试。实验结果表明：该系统可以平稳地起动，很好地运行于无位置传感器的自同步模式，而且具有较高的转子位置检测精

关键词：无位置传感器无刷直流电动机位置检测方法起动仿真

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无位置传感器直流无刷电机及其驱动系统设计

无位置传感器直流无刷电机及其驱动系统设计

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作者：田杰南京理工大学

学位级别：硕士

直流无刷电机作为新型电子换相式无刷电机，具有机械结构简单、运行性能稳定、能量转换较高、使用寿命较长以及形状大小灵活等优异特点，因此已经广泛运用在工业自动化、医疗器械、航空航天以及家用设备中。当直流无刷电机缺少了位置传... 详细信息

直流无刷电机作为新型电子换相式无刷电机，具有机械结构简单、运行性能稳定、能量转换较高、使用寿命较长以及形状大小灵活等优异特点，因此已经广泛运用在工业自动化、医疗器械、航空航天以及家用设备中。当直流无刷电机缺少了位置传感器后，使得电机的机械结构更加简单、形状大小更加灵活，因此适用于要求更加苛刻的场合，但当电机缺少位置传感器时对于驱动控制系统要求将变得更加复杂。基于项目设计要求，本文主要完成一款特定无位置传感器直流无刷电机及其驱动系统的研发设计，设计工作主要从以下几个方面展开:\n (1)根据设计需求，对直流无刷电机机械结构、运行原理以及控制策略等进行分析，为整个系统设计奠定理论基础。\n (2)通过等效磁路法对直流无刷电机模型进行初步设计，通过KT目标设计法完成对等效磁路法的计算参数优化，根据计算参数进行ANSYS RMxprt电机模型建立与仿真，获得合格的电机设计。\n (3)根据电机驱动策略，以DsPIC30F4011微处理器为核心完成电机的驱动系统硬件设计，主要包括微处理器外围电路、三相全桥驱动电路、反电动势过零检测电路以及电流检测电路等。\n (4)结合驱动控制系统硬件设计，以MPLAB开发平台完成驱动控制系统软件开发，实现电机的稳定启动、加速与运行等功能。软件模块主要包括电机的软启动、反电动势过零检测、电流检测以及闭环调速等模块。\n (5)对整个系统进行实验调试，并对最终结果进行分析解释。\n 最后，对全文进行总结，并提出了一些后期的改进意见。

关键词：无位置传感器直流无刷电机驱动系统模块化设计

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无位置传感器无刷直流电机的控制策略

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电机与控制学报 2002年第1期6卷 21-25页

作者：杜晓芸林瑞光吴建华浙江大学浙江杭州310027

研究了无位置传感器无刷直流电机的控制方法，深入分析了反电势法的原理以及起动等技术要点，在完成实验系统后进行控制实验，并对实验数据和波形进行分析。结果表明，通过调节电机的外施电压可方便平稳地调节电机转速，并且整个控制系... 详细信息

研究了无位置传感器无刷直流电机的控制方法，深入分析了反电势法的原理以及起动等技术要点，在完成实验系统后进行控制实验，并对实验数据和波形进行分析。结果表明，通过调节电机的外施电压可方便平稳地调节电机转速，并且整个控制系统工作正常。

关键词：反电势法无位置传感器无刷直流电机控制策略

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无位置传感器无刷直流电动机变频调速系统的硬件设计

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电机与控制应用 2010年第5期37卷 32-36页

作者：杨苹胡郴龙姜华华南理工大学电力学院广东省绿色能源技术重点实验室广东广州510640

探讨了无位置传感器无刷直流电动机(BLDCM)变频调速系统的硬件设计过程,给出了基于智能功率模块(IPM)PS21865的主电路实现方案,完成了以数字信号处理器TMS320LF2407A为核心的控制电路和辅助电路的硬件设计,整个系统集成度高、控制灵活... 详细信息

探讨了无位置传感器无刷直流电动机(BLDCM)变频调速系统的硬件设计过程,给出了基于智能功率模块(IPM)PS21865的主电路实现方案,完成了以数字信号处理器TMS320LF2407A为核心的控制电路和辅助电路的硬件设计,整个系统集成度高、控制灵活、功能完善。试验结果表明,无位置传感器BLDCM变频调速系统具有良好的调速性能,系统控制精度高、运行稳定可靠,具有实际应用价值。

关键词：无刷直流电动机变频调速无位置传感器

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无位置传感器变频空调压缩机驱动系统参数辨识研究

无位置传感器变频空调压缩机驱动系统参数辨识研究

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作者：陈明中南大学

学位级别：硕士

直流变频空调具有能效高、振动噪声低等优点，已成为家用空调市场的主导产品。压缩机是变频空调的核心部件，由直流无刷电机(BLDCM)驱动，构成驱动压缩一体化的密闭机组，使速度和位置传感器安装难度与维护成本大大增加。因此，直流变... 详细信息

直流变频空调具有能效高、振动噪声低等优点，已成为家用空调市场的主导产品。压缩机是变频空调的核心部件，由直流无刷电机(BLDCM)驱动，构成驱动压缩一体化的密闭机组，使速度和位置传感器安装难度与维护成本大大增加。因此，直流变频空调压缩机驱动控制系统实质上是一个无位置传感器BLDCM控制系统。无位置传感器电机控制的关键是对电机转子速度与位置的实时精确估计，估计方法离不开准确的数学模型。在对电机参数准确辨识的基础上，本文主要研究BLDCM的参数辨识和无位置传感器速度估计方法。\n 首先，在建立直流无刷电机的数学模型和阐述矢量控制系统的工作原理的基础上，根据电机电压方程，采用可控的PWM调制电压作为激励，采集响应电流，实现对电机参数的辨识，并分析了逆变器IGBT导通压降和母线电压波动等因素对辨识精度的影响。\n 其次，针对矢量控制系统无速度传器的问题，提出了一种带锁相环(PLL)滤波的Luenberger观测器的速度估计方法。该方法根据辨识所得到的电机参数，建立BLDCM两相静止坐标系下的状态方程。利用Luenberger观测器计算出BLDCM的两相静止坐标系下的反电动势分量，从而估计出转子位置与速度。由于BLDCM定子是集中绕组，使反电动势波形畸变严重，导致估计结果受噪声干扰明显，针对此缺点，设计锁相环对反电动势中的噪声滤波，提高了速度及位置观测精度和抗干扰能力。在Matlab/Simulink平台上验证提出的转子速度与位置辨识方法的有效性。\n 最后，在基于STM32的实验平台上进行了实验验证。实验结果表明:采用的参数辨识方法可以准确获得电机模型的参数，所提出的速度估计方法能够在较宽的调速范围内准确地估计出速度及转子位置，系统稳态精度高、响应速度快，便于实际的工程应用。

关键词：无位置传感器直流变频空调直流无刷电机参数辨识锁相环矢量控制

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无位置传感器电力助动车的研究

无位置传感器电力助动车的研究

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作者：雍爱霞合肥工业大学

学位级别：硕士

近年来,燃油助动车迅猛发展所带来的环境污染问题已引起社会各方面的普遍关注和主管部门的重视.\"零排放\"的电力助动车切合当今环境保护的主题,作者研制的电力助动车采用无位置传感器无刷直流电动机,它不仅克服了既克服普... 详细信息

近年来,燃油助动车迅猛发展所带来的环境污染问题已引起社会各方面的普遍关注和主管部门的重视.\"零排放\"的电力助动车切合当今环境保护的主题,作者研制的电力助动车采用无位置传感器无刷直流电动机,它不仅克服了既克服普通直流电机有噪声、换向火花的缺点,也避免了对利用霍尔元件进行换向的依赖,克服了对位置精度要求高霍尔元件准确位置安装困难的缺点.使用无位置传感器的无刷直流电动机成为现在的发展趋势.另外,利用液晶显示电力助动车的转速和里程,IC卡的引进增加了电动自行车的安全性,完善了电动自行车的整体功能.该项目具有节能、环保、利民等多重效益,有可持续发展意义.

关键词：无位置传感器电力助动车无刷直流电动机

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无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制

无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制

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作者：张鹏中国矿业大学

学位级别：硕士

与其他电机相比,无刷直流电机具有结构简单、出力大和效率高等优点,因此被广泛应用于各个领域当中。但是由于位置传感器增加了无刷直流电机的体积,且在高温环境下影响检测的效果,因此无位置传感器技术是目前研究的重点。同时,传统直接... 详细信息

与其他电机相比,无刷直流电机具有结构简单、出力大和效率高等优点,因此被广泛应用于各个领域当中。但是由于位置传感器增加了无刷直流电机的体积,且在高温环境下影响检测的效果,因此无位置传感器技术是目前研究的重点。同时,传统直接转矩控制技术应用在无刷直流电机中,依然存在转矩脉动的问题,因此转矩脉动的抑制也是当前研究的重点。首先,通过无刷直流电机的基本结构,对电机的工作原理、数学模型、传递函数以及特性曲线进行了分析。针对现有无位置传感器技术所存在的缺点,研究出一种基于线间电压差值法的无位置传感器技术来检测反电势过零点信号。同时无刷直流电机在启动阶段无法检测到反电势信号,使电机难以启动,通过研究三段式启动方法来解决无刷直流电机启动困难的问题。并在Matlab/Simulink中搭建无位置传感器无刷直流电机的仿真模型,仿真结果表明线间电压差值法和三段式启动方法的正确性。其次,由于传统直接转矩控制中磁链观测环节存在计算复杂的问题。根据无刷直流电机的特点,在忽略磁链观测环节的情况下,研究电压矢量和转矩的关系,并根据两者的关系得到最优电压矢量开关表。针对传统直接转矩控制依然存在转矩脉动的问题,研究出基于最优占空比的直接转矩控制技术,该方法通过调节最优电压矢量在一个采样周期的占空比,零电压矢量作用于采样周期的剩余时间,从而达到减小转矩脉动的目的。并在Matlab/Simulink中搭建无刷直流电机直接转矩控制的仿真模型,通过对比传统直接转矩控制和改进后直接转矩控制的仿真波形,其结果表明基于最优占空比的直接转矩控制技术能够更好的减小转矩脉动。最后,以TMS320F28335为主控系统设计了无刷直流电机的硬件系统和软件程序。并对实验波形进行分析,其结果验证了本文所提控制策略的正确性。

关键词：无刷直流电机无位置传感器直接转矩控制占空比控制

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无位置传感器无刷直流电机控制器研制

无位置传感器无刷直流电机控制器研制

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作者：刘攀西南交通大学

学位级别：硕士

无刷直流电机以其简单的结构和优良的控制性能在小功率牵引,速度控制,转矩控制以及伺服系统得到了越来越广泛的应用,有取代传统直流电机的趋势。传统无刷直流电机的位置传感器增加了电机的复杂程度,生产成本和维修成本,给电机的应用场... 详细信息

无刷直流电机以其简单的结构和优良的控制性能在小功率牵引,速度控制,转矩控制以及伺服系统得到了越来越广泛的应用,有取代传统直流电机的趋势。传统无刷直流电机的位置传感器增加了电机的复杂程度,生产成本和维修成本,给电机的应用场合带来限制,故无刷直流电机无位置传感器控制方案成为目前的一个研究热点。本论文通过对无刷直流电机无位置传感器控制方案的研究,研制低成本的工业用无位置传感器无刷直流电机速度控制器,为市场应用作好前期准备工作。本文首先对无刷直流电机无位置传感器控制方案进行理论研究。对无刷直流电机的数学模型进行扼要分析；对电子换相器的调制方式,三段式启动法,反电势法,低通滤波模拟中性点法运行原理与优缺点进行深入研究,并据此得出了反电势法中位置信号相位延滞误差产生的原因,对其补偿方法进行了研究。然后展开了无刷直流电机无位置传感器控制方案和有位置传感器控制方案的对比研究,分析无位置传感器控制方案的可行性。对两种控制方案建立了Matlab/Simulink仿真模型；对两种方案下的电机启动性能,调速性能,转矩响应性能进行对比分；分析结果表明,无位置传感器控制方案下的电机启动迅速,速度和转矩响应性能优良,此方案能很好的用于控制器研发。最后以控制器预期性能指标为基础,充分考虑控制器的成本,基于无位置传感器控制方案对控制器进行总体设计；完成控制器实际研制,包括基于MC9S08MP的控制系统、控制器硬件系统和控制器软件系统设计,调试与改进；搭建控制器实验平台,针对控制器的技术要求进行实验与测试,验证控制器的性能。

关键词：无刷直流电机无位置传感器控制器反电势法 MC9S08MP

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无位置传感器永磁同步电机非观测区补偿电流采样重构

无位置传感器永磁同步电机非观测区补偿电流采样重构

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作者：陆彦如江苏科技大学

学位级别：硕士

永磁同步电机因其高效率、高性能、高功率密度、结构简单等优点受到普遍重视,被广泛应用于许多工业领域。在永磁同步电机驱动系统中,实时检测电机三相绕组电流和转子位置信息是实现闭环矢量控制不可或缺的条件,但是,价格昂贵的电流和位... 详细信息

永磁同步电机因其高效率、高性能、高功率密度、结构简单等优点受到普遍重视,被广泛应用于许多工业领域。在永磁同步电机驱动系统中,实时检测电机三相绕组电流和转子位置信息是实现闭环矢量控制不可或缺的条件,但是,价格昂贵的电流和位置传感器会制约其应用。因此,本文从进一步降低系统成本,实现高性能矢量控制角度出发,以表贴式永磁同步电机为研究对象,对相电流采样重构技术和无位置传感器控制技术展开研究。首先,分析了永磁同步电机的结构特点,根据坐标变换原理建立了在不同坐标系下的永磁同步电机数学模型,探讨了永磁同步电机的空间矢量调制方法,研究了永磁同步电机无位置传感器矢量控制方案,搭建了控制系统中主要模块的仿真模型,为后续永磁同步电机无位置传感器矢量控制的研究奠定了基础。其次,阐述了多电阻电流采样原理,包括三电阻和双电阻电流采样。分别详细介绍了三电阻和双电阻电流重构方法:研究了高调制比三电阻采样法,研究了双电阻电流采样盲区的问题并提出了适用的滤波方法。搭建了实验平台,结合上位机和示波器分别对所描述的三电阻和双电阻电流采样重构的方法进行了一系列的实验研究,证明了所提理论以及方法的真实有效性。再次,阐述了单电阻电流采样原理,研究了可观测区相电流重构方法,在定义非观测区区域的基础上,深入分析了非观测区电流重构的难点,探讨了非观测区补偿控制方法,实现全区域三相交流电流的重构:通过修改空间矢量调制模式修正最小脉宽模式下的问题;通过设计电流观测器解决当补偿后存在只可采样单相电流,从而无法进行电流重构的问题。搭建了实验平台,结合上位机和示波器分别对所描述的单电阻电流采样重构的方法进行了一系列的实验研究,验证了所提理论以及方法的正确性。最后,为进一步降低系统成本,在相电流重构技术的基础上,介绍了无位置传感器技术,将二者整合到一个系统中。阐述了龙伯格观测器的原理,设计了龙伯格观测器,研究了两种新型永磁同步电机转子速度和位置的估算方法,第一种结合了锁相环技术和变低通滤波器,第二种结合了小波去噪和模糊锁相环技术,并分别在Matlab/Simulink仿真环境中搭建了仿真模型,进行了对比研究。仿真结果验证了所提方法的可行性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器相电流重构电流采样龙伯格观测器

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