【摘 要】
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在高压、大容量传动领域中,电励磁同步电机有其自身固有的优势,功率因数和控制精度更高。进入20世纪90年代以后,世界各国对大容量的同步电机调速做了大量的研究。同步电机在
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在高压、大容量传动领域中,电励磁同步电机有其自身固有的优势,功率因数和控制精度更高。进入20世纪90年代以后,世界各国对大容量的同步电机调速做了大量的研究。同步电机在工农业生产中得到了广泛的应用,并达到精确控制、节能降耗的目标。 本文以同步电机气隙磁场定向控制系统为主要研究内容,针对其中的磁链观测器进行了深入的理论分析和研究。并且构建了以DSP(TMS320LF2407)为框架的硬件控制平台。在此平台上进行了同步电机气隙磁场定向控制系统的实验。从实验结果来看,达到了比较良好的效果。 磁链观测是整个控制系统中比较核心的部分,本文详细的阐述了气隙磁场定向的出发点和原理。在气隙磁链观测器方面,介绍了电压模型、电流模型、以及混合磁链模型。针对电压模型中的纯积分器很容易导致输出的信号饱和和偏移,得到了改进型的电压模型。一阶低通滤波器在一定程度上能抑制饱和和偏移,但是不可避免的带来幅值和相位误差。本文深入的讨论了带反馈补偿积分器的工作原理、特性以及相关参数的选取原则。指出了带反馈饱和积分器的模型能有效的抑制饱和和直流偏置,并且在一定状态下能完全补偿幅值和相位误差。选取了具有带反馈饱和积分器的磁链模型作为变频调速系统的磁链观测模型,将它应用于实际的系统中达到了比较好的效果。 在仿真条件逼近实际情况的仿真环境下进行计算机仿真可以为研究工作提供具有很强的实际指导意义,本文在Matlab仿真软件下,建立了以气隙磁链定向的仿真平台,分析了整个系统的运行情况。 最后,分别对所设计的控制系统进行了功能实验以及调速系统运行实验。实验证明,所设计的控制系统,结构合理,调试方便,控制性能优良,稳定性好,可靠性高;选取的带反馈饱和积分的磁链模型具有较好的观测性能。
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