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《基于dsp無軸承異步電機解耦控制的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近30年發(fā)展起來的無軸承異步電機利用磁場力實現(xiàn)轉(zhuǎn)子在空間穩(wěn)定的懸浮，同時具備驅(qū)動和自懸浮能力，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子和定子之間沒有任何的機械接觸。J下是由于無軸承異步電機無需獨立的徑向磁軸承的支撐、可靠性高、可微型化等特點，在數(shù)控銑床高速電主軸、高速電機領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用；同時，因其無需獨立的偏轉(zhuǎn)磁場、磁懸浮功耗降低，在飛輪儲能、生物、化學(xué)、醫(yī)療、核能等領(lǐng)域也有非常廣闊的應(yīng)用前景。因此對于無軸承異步電機的研究有深遠意義和實用價值。本文在分析無軸承異步電機的結(jié)構(gòu)與運行機理的基礎(chǔ)上建立了無軸承異步電機的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)基于轉(zhuǎn)子磁場定向的SVPWM
2、控制理論，進行了無軸承異步電機的仿真研究，并進一步研究了基于電壓空間矢量的直接轉(zhuǎn)差線性控制的方法，提高了無軸承異步電機的運行效果，最后建立數(shù)字系統(tǒng)。主要研究工作如下：(1)根據(jù)無軸承異步電機的結(jié)構(gòu)與運行機理，建立了無軸承異步電機的完備的數(shù)學(xué)模型，參考普通異步電機的數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)方法，從電感系數(shù)矩陣出發(fā)，得到旋轉(zhuǎn)運動基本方程式、可控徑向懸浮力基本方程式、轉(zhuǎn)子發(fā)生偏心位移時不平衡徑向磁拉力公式及轉(zhuǎn)子懸浮系統(tǒng)的運動方程，從而為控制系統(tǒng)的設(shè)計帶來極大的方便。(2)針對無軸承異步電機在轉(zhuǎn)矩繞組和懸浮力之間存在的強耦合性，提出了基于轉(zhuǎn)子磁場定向的SVPWM控制方法，大大減
3、少了電機的諧波損耗，降低了轉(zhuǎn)矩脈動，使電機穩(wěn)定運行，在此基礎(chǔ)上采用轉(zhuǎn)子磁場定向控制，實現(xiàn)了無軸承異步電機的電磁轉(zhuǎn)矩和徑向懸浮力之間的解耦控制。利用MATLAB搭建了仿真模型，為數(shù)字控制系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。(3)進一步提出了基于電壓空間矢量的直接轉(zhuǎn)差線性控制的方法，相比于傳統(tǒng)的控制方法，增強了直流母線電壓的利用率，減小了轉(zhuǎn)矩脈動，通過對轉(zhuǎn)差角速度的直接控制，不含坐標變換，無電流環(huán)，只需辨識定子磁鏈，使電機的運行更加平穩(wěn)，具有較好的靜、動態(tài)特性。詳細介紹了其實現(xiàn)原理并利用MATLAB搭建了仿真模型，為數(shù)字控制系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。(4)基于TI公司的TMS320
4、F2812DSP芯片設(shè)計了無軸承異步電機的數(shù)字控制系統(tǒng)，主要在硬件電路的設(shè)計與軟件部分的設(shè)計進行了闡述，詳細給出了軟硬件的電路組成與基本的調(diào)試方法，利用實驗室的樣機，對基本的控制方法進行了驗證，得到良好的控制效果，驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性能和動態(tài)特性。關(guān)鍵詞：兩自由度無軸承異步電機，SVPwM，轉(zhuǎn)子磁場定向，直接轉(zhuǎn)差線性控制，MATLAB，數(shù)字控制系統(tǒng)，DSP江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWitllthedeVelopmelltofbea血舀eSsinductionmotorforalmost30years，therotorc鋤achieveStablesus
5、pensioninSpaceduetotheeXist朗ceofthema印“cfieldfbrceS．Inaddition，t11emotorc鋤beachieVedselosuspeIlsionandselfdriVellwithoutanymechanicalcontactbeMeeIltherotor鋤dstator．Becausebe撕n西essmotorSdoesnotneed豫dialma印eticbe州ngsforind印endentsupport，andhashi曲reliability'easy-to-beminiaturized柚doth
6、ercharact嘶stics，itiswidelyusedinhigh．speedmachine，high-speedelect—cspindleofCNCmachine，centriRlges，compressor，flywheelene瑪ystora伊andtllrbomolecularpumpsandotherindustrialequipments．Meanwhile，thereisnoind印endentdeflectionma印eticfield，thusthema印eticleVitationpowercons啪aptioncanbereduc
7、ed．SoitalsohasaVerybroadapplicationprospectsinthe6eldofnywheelene唱ystorage，biolo舀cal，ch咖ical，medical，nuclear．Overall，thebearin酉essinductionmotorarereallyfar-reachingandhaSasi印ificancepracticalValue．Thispapermainlydescribe行omthefollowingaspects：theoperationmechanismofbe撕nglessinducti
8、onmotor，theestablis
