文档介绍：摘要西南交通大学硕士研究生学位论文第高性能变频调速技术被广泛应用于工业自动化和家用电器等许多领域。由于交流异步电机是一个高阶、多变量、强耦合的非线性系统,虽然采用参数重构和坐标变换可以实现交流异步电机定子电流励磁分量和转矩分量的解耦控制,但是电机的运行状态容易受到电机参数变化的影响。此外,常规速度调节器的参数依赖于电机的精确数学模型,因此调速系统性能受到电机参数变为了克服传统变频调速系统的这些问题,本文利用自适应模糊速度调节器实时在线整定调节器的参数,使得调速系统具有较强的适应性和鲁棒性。仿真研究表明,基于模糊自适应调节器的变频调速系统具有响应速度快、超调量小等优点。本文完成了交流调速试验系统硬件和软件的设计并构建了基于慕流调速数字控制系统。硬件设计主要以虸等芯片及其外围元件设计为主。其中,酒捎妹拦镜欢ǖ阍怂愕腡,其频率高达蟠筇岣吡说魉傧低车目刂凭ǘ群驮怂愦砟芰Α的应用实现了调速系统主电路的集成化和小型化。软件设计则以髦算法为核心,软硬件都采用模块化设计策略,不同的模块完成特定的功能。最后,综合调试了本系统的软硬件,并进行了相关的验证试验,验证本文所提方法的有效性。试验结果表明,该试验系统稳定性较好,能够实现电机的实时控制,具有一定的实用价值。关键词:菏噶靠刂疲荒:刂疲荒:允视俣鹊鹘谄鳎交流调速系统化和环境变量的影响。
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第滦髀引言交流调速国内外研究现状和趋势西南交通大学硕士研究生学位论文第电动机的出现已经有嗄甑睦妨耍莶捎玫牡缌髦剖讲煌缍机分为直流电动机和交流电动机两大类,其中交流电动机的拥有量最多,提供给工业生产的电能多半是通过交流电动机加以利用的。根据统计,交流电动机用电量占电机总用电量的%左右,交流电动机以其应用的广泛性和普遍性奠定了其在国民经济、社会生活中的重要地位。长期以来兰甏郧,由于科学技术发展水平的限制,鉴于直流电动机与交流电动机相比具有优越的调速性能,高性能的调速系统一般采用直流电动机。但是,由于直流电动机本身结构上存在机械式换向器和电刷这一致命弱点,这给直流调速系统的容量和应用场合带来了一系列的限制⋯。采用无换向器的交流电机作为调速传动设备代替直流调速传动可以突破这些限制,满足生产发展对调速传动的各种不同的要求。但是长期以来由于科技发展的限制,只有一些调速性能较差、低效耗能的调速方法,如绕线式异步电动机转子外串电阻调速、鼠笼式异步电动机定子调压调速以及滑差离合器调速世纪年代以后,由于生产发展的需要和节省电能的要求,促使世界各国重视交流调速技术的研究和开发。尤其是世纪年代以后,由于科学技术的迅速发展为交流调速技术的发展创造了极为有利的技术条件和物质基础。目前,交流变频调速技术已经取得了长足的发展,调速性能更好的空间矢量变频调速技术椭苯幼>乜刂萍际已经逐步取代了恒压频比/控制技术。长期以来,由于直流电动机调速性能的优越性,高性能的可调速系统一般采用直流电动机,而约占电气传动总容量%多的不变速传动系统则采用交流电动机,这种所谓的不变速系统是指交流电动机本身不进行调速,而为了满足各种工作状态又不得不采用其它的措施绲舶澹诺进行调速,从而使得大量的电能浪费在挡板和阀门上。因此,如何充分利用交流电机结构简单、笙【寸
西南交通大学硕士研究生学位论文价格便宜、坚固耐用、运行可靠、适应性强等优点并从本质上改变交流电机调速控制特性,使之具有同直流电机同样优秀的调速性能,便成为近几十年来电气传动领域科研工作者研究的主要课题之一。交流异步电动机的数学模型是一个高阶、多变量、强耦合的非线性系统,长期以来,随着新理论、新技术、新产品的应用,交流调速技术也取得了长足的发展。恒压频比控制/作为交流电机最简单的一种控制技术只适合通用变频调速系统,在这种开环控制下,逆变器的频率由外部给定,电机转速跟踪逆变器的频率,这种控制方式的速度动态特性差,所以该控制技术适用于风机水泵之类的负载,系统调速比一般在:笥摇W2钇德士刂剖墙饩鲆步电机电磁转矩控制的一种控制方式,是对恒压频比控制方式的一种改进。相对于恒压频比控制方式而言,采用转差频率控制方式,有助于改善异步电动机变频调速系统的静、动态性能。对交流异步电机最有效的控制首推世纪年代提出的矢量控制技术。年德国西门子公司的瓸忍岢龅摹案杏Φ缍懦《【。其基本思想是采用参数重构和状态重构的现代控制理论实现交流电机定子电流励磁分量和转矩分量之间的解耦,实现了将交流电动机的控制过程等效为直流电动机的控制过程。矢量控制技术的提出,使交流调速系统的动态特性得到了显著的改善。但是经典的矢量控制方法还存在不少问题,矢