基于FPGA的無速度傳感器異步電動(dòng)機(jī)DTC系統(tǒng)的研究.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制是一種轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快的高性能的交流調(diào)速方法。本文以現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA中的AFS600作為控制器件對(duì)無速度傳感器異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　本文詳細(xì)闡述了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。建立了異步電動(dòng)機(jī)、逆變器的數(shù)學(xué)模型,用空間矢量的方法來處理磁鏈、電壓和電流。通過檢測(cè)母線電壓和定子電流,直接計(jì)算出電機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,并利用兩個(gè)滯環(huán)比較器,直接實(shí)現(xiàn)對(duì)定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。
　　本文研究了定子磁鏈的

2、運(yùn)動(dòng)軌跡,給出了磁鏈容差率的概念,確定了當(dāng)磁鏈容差率大于等于7.18％時(shí),磁鏈的運(yùn)動(dòng)軌跡為正六邊形,當(dāng)磁鏈容差率大于等于2.89%且小于7.18%時(shí),磁鏈的運(yùn)動(dòng)軌跡為三十邊形,磁鏈容差率小于2.89%時(shí),用近似圓的軌跡。通過容差率將磁鏈圓軌跡統(tǒng)一起來。
　　本文研究了磁鏈的算法,當(dāng)電機(jī)運(yùn)行在高速即額定轉(zhuǎn)速30%之上時(shí),用傳統(tǒng)的純積分法求定子磁鏈;在低于額定轉(zhuǎn)速的30%時(shí)用積分補(bǔ)償法,即先通過低通濾波器濾波,再對(duì)磁鏈的幅值和相位予以

3、補(bǔ)償,解決誤差積累和直流偏移問題,并在高、低速切換時(shí)采用滯環(huán)比較器法實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過度。
　　對(duì)在無速度傳感器時(shí)電機(jī)的速度的辨識(shí)方法進(jìn)行研究,用改進(jìn)的速度轉(zhuǎn)差法來求轉(zhuǎn)速。同時(shí),應(yīng)用了零矢量調(diào)制控制法減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),提高了整個(gè)系統(tǒng)的控制性能。
　　運(yùn)用Matlab/Simulink仿真軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,以驗(yàn)證整個(gè)方案的可行性,用硬件描述語言,實(shí)現(xiàn)了無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制算法,并設(shè)計(jì)出基于FPGA的無速度傳感器異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控