刘立群[1]2002年在《异步电机转差频率模糊控制变频调速系统设计》文中进行了进一步梳理本文对异步电动机转差频率模糊控制变频调速系统进行了较为详细的研究和设计，给出了系统的总体方案。对于系统的主要组成部分——恒磁链控制变频器和转差频率模糊控制器进行了设计。其中，恒定子磁链控制变频器的设计中主电路采用功率器件IGBT；驱动电路采用叁相多功能集成驱动芯片；PWM脉宽调制信号产生电路采用电压空间矢量控制方式，由PLD器件实现；对电源电压变化及电阻压降造成的影响进行了补偿。 本文对转差频率模糊控制器的具体设计方法进行了讨论：以单片机为核心，用查表法实现异步电动机转差频率模糊控制；最后，结合工厂塑料平膜拉丝机驱动电机参数对系统进行了仿真，分析了转差频率模糊控制对异步电动机转速的控制效果，结果是比较理想的。
谢海洋[2]2016年在《异步电动机矢量控制变频调速系统仿真研究》文中提出本文针对异步电动机非线性、强耦合、多变量的特性以及交流调速系统存在系统结构复杂、参数变化影响系统调速性能等特点,重点研究基于异步电动机动态模型的矢量控制调速系统,并引入模糊控制技术,进一步提高异步电动机调速系统的动静态性能。论文首先对异步电动机在叁相以及两相坐标系下的动态数学模型的建立进行了详细的分析,并对坐标变换与矢量控制的基本原理进行了论述。在此基础上,针对被控对象的特点与控制要求的不同,完成了基于电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术的转差频率矢量控制系统的设计与仿真;按转子磁场定向的叁相电流闭环控制的矢量控制系统的设计与仿真;基于SVPWM控制技术的定子电流励磁分量与转矩分量闭环控制的矢量控制系统设计与仿真。论文最后引入模糊控制技术,完成了基于模糊PI控制的磁链开环叁相电流闭环控制的矢量控制系统设计与仿真研究。仿真结果表明:采用传统控制器的几种矢量控制系统均获得了良好的起动性能、跟随性能和抗干扰性能,而采用模糊PI控制算法应用于矢量控制系统更能有效提高系统的鲁棒性,提高了调速系统的动、静态性能。
夏俭军[3]2005年在《感应电机的模糊控制及数字实现技术研究》文中认为模糊控制作为一种智能控制方法,其最大优点是不依赖于被控对象的精确数学模型,可有效克服系统非线性因素的影响,且对被控对象的参数变化具有强鲁棒性。将模糊控制运用于交流电机的变频调速控制,可显着改善交流电机调速控制系统的鲁棒性,提高系统的动、静态响应性能。 本文研究感应电机的高性能控制策略,综述了感应电机高性能控制策略的发展历程和感应电机模糊控制的发展现状。在给出叁相坐标系和二相坐标系中的感应电机数学模型之后,从理论上阐述了恒压频比控制和矢量控制的基本原理,对感应电机的转差频率控制和矢量控制的系统结构进行了分析、比较,指出了它们各自的优缺点。 论文将模糊控制技术应用于感应电机的变频调速,采用Mamdani模糊逻辑模型,设计了一种转速模糊控制器,并对基于模糊控制的感应电机转差频率控制系统进行了数字仿真,结果表明模糊控制的控制性能优于常规的PI调节器。 论文对基于DSP的感应电机数字控制技术进行了系统研究,阐述了采用TMS320LF2407构成全数字感应电机变频调速系统的方法,给出了一种高性能感应电机的数字实现方案,详细介绍了系统硬件结构的组成及软件模块的功能。
安少亮[4]2010年在《变频调速系统节能控制技术研究》文中研究说明异步电机变频调速系统,无论VVVF控制方式还是矢量控制方式,多数工况下采用额定励磁控制,这样对于空载或轻载运行时,其效率会明显下降。针对此问题,本课题在国内外现有研究成果的基础上,对变频调速系统节能控制问题进行了深入研究。本文首先介绍了变频调速系统节能控制原理,建立了基于MatlabSimulink7.0的异步电机两种线性仿真模型；通过对异步电机主磁路饱和与铁损特性的实验研究,设计了一种通过变频器参数自学习方式辨识异步电机磁化曲线的工程方法,并建立了考虑主磁路饱和与铁损的异步电机非线性仿真模型。仿真结果验证了3种异步电机仿真模型的正确性,实验验证了考虑主磁路饱和与铁损异步电机非线性模型的有效性与精确性。采用文中建立的异步电机非线性模型,分别对全损耗模型控制、恒转差频率控制、恒功率因数控制、直接降压控制等4种基于损耗模型的节能控制方案,以及基于在线模糊搜索的节能控制方案进行了仿真研究；在此基础上完成了恒功率因数控制、直接降压节能控制与模糊搜索节能控制方案的软件代码编写,并进行了实验分析。仿真与实验结果验证了5种节能控制方案的正确性,通过8项性能指标的综合评价,选择了直接降压节能控制作为产品推广应用的节能方案,并完成了软件设计与调试工作。最后结合直接降压与全局模糊搜索节能控制技术的不同特点,对一种新型基于直接降压与局部模糊搜索的混合式节能控制方案进行了探讨。
邓丽娜[5]2008年在《交流异步电机变频调速同步传动算法研究》文中提出在普通交流异步电动机的各种调速方式中,变频调速因其突出的性能,应用最为广泛,同时也是交流电动机调速技术最为活跃的研究领域。随着电力电子技术和控制理论的不断发展和完善,变频调速技术的性能还在不断提升,有关资料表明,采用变频调速技术确实能够取得非常明显的节能、增产、提高产品质量的效果,节电率一般在10%~30%,有的高达40%,更重要的是生产中一些技术难点也得到解决。然而与直流电机不同的是,叁相异步电动机是一个非线性、多变量、高阶、强耦合的复杂被控对象,很难建立它的精确数学模型。本文利用计算机辅助设计建立了符合工程实际的变频器—叁相异步电动机等效模型,并根据同步传动的特点,将目前应用比较广泛地交流异步电机变频调速系统与同步传动有效的结合起来,提出了交流异步电机变频调速同步传动算法的研究方案,其中包括模型参考PID差速补偿控制多机同步、模糊PID算法控制多机同步、基于模糊PID基础上加自适应控制调节多机同步。通过对算法研究及仿真实现,验证了所提同步传动解决方案的有效性和可行性。
杨瑞帆[6]2010年在《交流变频驱动特深井钻机绞车协调控制技术研究》文中指出特深井钻机的绞车由多台大功率电机通过并车后驱动,保证了钻井过程的功率需求；由于绞车多电机传动系统的结构对称,滚筒轴的振动和受力不均等问题明显的减少。但是,由于制造上的原因,即使型号、规格相同的电机也存在着机械特性差别。因此,在驱动绞车滚筒的过程中,电机组各电机之间存在着不同步、负载分配不均等情况,影响了系统的传动效率,造成了不必要的能源损耗。如果该情况长时间存在,不但会对电机造成损害,还会影响钻井进程。针对上面的问题,本论文结合实际工况,从理论上探讨、研究了绞车多电机的协调控制技术。本文首先分析了双电机传动系统的结构及原理,找出并车传动过程中,同轴联接的电机组负载不均衡的原因,并选用主从同步传动方式来消除多电机间的功率差；接着本文对交流异步电机的矢量控制进行分析,建立了电机以及传动系统的数学模型,据此设计含有转速-转矩环的闭环传动系统方案；最后在MATLAB/Simulink环境下,对多电机传动系统进行了仿真。仿真中运用了模糊PID控制算法,文中对涉及到的模糊控制策略进行了详细介绍,并设计了核心单元——模糊PID控制器。仿真过程中考虑了系统稳定工作以及受到负载冲击这两种不同情况,并对这两种情况下的控制响应进行了分析。通过仿真试验表明本文中的设计可以取得良好的控制效果。
曹雪[7]2009年在《交流电机变频调速系统复合控制算法的研究》文中研究说明近年来,电力电子技术、微处理器技术及现代控制理论的发展,极大地促进了电机控制的发展。同时,生产工艺技术及现代自动化装备水平的发展对电机驱动系统稳态性能及动态性能也提出了更苛刻的要求。矢量控制与直接转矩控制同属于交流调速领域的高性能变频调速技术,在该领域得到了深入地研究。如果将矢量控制技术与直接转矩控制技术融合,提出新的复合控制理论,将会是解决其各自缺点的一个较好的方法。本文通过对交流电机研究现状及发展趋势的研究,选择了对矢量控制和直接转矩控制技术进行研究分析。通过对矢量控制理论及其解耦性质进行详细的研究,在MATLAB环境下,分别对传统转差频率控制的矢量控制系统和含有模糊控制器的转差频率控制的矢量控制系统进行仿真,通过仿真结果可知模糊控制的仿真结果优于传统PI调节,从而验证了本设计的有效性与合理性。同时,对交流交流异步电动机直接转矩控制原理及控制系统进行了较详尽的论述,并对六个工作电压空间矢量对交流交流异步电动机定子磁链和电磁转矩的作用作了全面的分析,并进行了Matlab仿真验证了可行性。根据前面对矢量控制和直接转矩控制的理论和仿真分析,得出了矢量控制和直接转矩控制比较结果,分析并结合其优缺点,提出了将矢量控制和直接转矩控制相结合的复合方法——低速域时系统采用含有模糊控制器的矢量控制算法、高速域时系统采用直接转矩控制的新控制方法,并确定了该方法的切换点为额定转矩的30%,进而在Matlab中对该方法进行了仿真。仿真结果验证了该方法结合了两种控制方法的优点,并能有效的运行。
赵昱阳[8]2005年在《功率因数闭环的双PWM变频调速系统研究》文中提出本文在总结和研究当前双PWM变频调速基础理论和常见技术的基础上,设计并研究了一种基于DSP的整流侧功率因数闭环、逆变侧转差频率控制的双PWM异步电机变频调速系统。在设计和研究工作的基础上,制作了一台输出功率为4KW的双PWM电机系统开发平台,并完成了实际应用软件设计,调试成功了部分软件,初步实现了电机的正常运行。在设计和研究过程中通过计算机仿真和样机开发实验等研究手段对双PWM变频调速系统的各个部分,从工作原理、数学模型、设计方案和实现方法等方面进行了较为深入的理论研究。 PWM整流系统是本课题研究的重点问题,本文分析了PWM整流电路的拓扑结构、工作原理及数学模型,并对当前几种常见的PWM整流控制方案进行了介绍和分析。在此基础上提出了功率因数闭环的控制思路,并设计了功率因数闭环控制的PWM整流器方案,即在电流跟踪型PWM整流器的基础上引入功率因数调节器,实现PWM整流器的功率因数闭环控制。在对此方案的研究中,应用计算机仿真技术,利用MATLAB提供的电力电子工具箱在Simulink仿真环境下进行了大量仿真实验。试验结果表明该系统保留电流跟踪型PWM整流器响应快、谐波小、可靠性高的特性,同时改善了功率因数的响应特性,实现了功率因数的实时调节。MATLAB仿真试验验证了系统的正确性和可行性。 在对逆变侧变频调速系统的研究中,分析和研究了异步电机变频调速系统的几种控制方案,同时重点研究了PWM技术在交流变频调速系统中的应用,以及基于双DSP的全数字控制平台的SPWM和SVPWM实现方法。依据转差频率控制系统设计思想,在双DSP电机系统开发平台上对系统控制器进行了程序设计,调试成功了部分软件,完成了对了电机转速电流、电压等反馈参数的调节整定,初步实现了电机的正常运行。 以上的研究工作是在双PWM变频调速理论的基础上进行的创新和实践。功率因数闭环控制方案对于PWM整流器的研究具有一定参考价值;双PWM电机系统开发平台的研制和在此平台上进行的逆变调速系统研究工作,为今后进一步研究打下良好的基础。
陈峭岩[9]2007年在《基于模糊自适应PID矢量控制变频器控制系统研究》文中认为异步电机矢量控制理论提出以来,异步电机调速得到迅猛的发展。近些年来,随着模糊控制理论的发展,将模糊控制理论应用到矢量控制理论中,进一步提高了电机调速的动静态性能。异步电机矢量控制需要知道电机转子的空间位置,本文采用电流型磁链观测的方法确定转子磁链的位置,然后根据叁相静止坐标到两相旋转坐标的变换,将定子电流分解为励磁电流分量和转矩电流分量,分别采用PI调节器对两个电流分量进行控制。综合考虑控制过程中调速系统的动静态性能,整定系统中PI和PID调节器的参数。以计算出参数为参考,结合实际调试效果,最终整定调节器各系数。利用Matlab/Simulink建立异步电机矢量控制系统仿真模型,通过仿真实验观察异步电机矢量控制系统控制效果。为了提高转速性能,本文将传统的转速PID控制器设计为模糊自适应PID控制器。控制过程中,模糊控制器输入量为反馈回来的异步电机转速误差e和转速误差变化率ec,控制器将根据模糊控制规则(调速方面知识和多次仿真经验的总结),决定叁个输出量?k p、和,实现对PID叁个系数的在线实时整定。于是在原异步电机矢量控制系统基础上,将传统的转速PID控制器转换为模糊自适应PID控制器,利用Matlab/Simulink建立仿真模型,通过仿真实验验证了模糊自适应PID控制具有减小转速超调量,提高稳态精度的优点。
黄方平[10]2005年在《变频闭式液压动力系统的设计及应用研究》文中指出变频液压技术是一种新型节能传动技术,在机床、液压提升机械、注塑机等许多机械装备中有着广泛的潜在应用。本课题研究和开发一种新型变频闭式液压动力系统,主要由变频电机驱动的主油路和补油回路组成。所设计的系统具有结构紧凑、节能降噪、使用寿命长、适应面广等优点。本文对该系统进行了具体的元件选型和结构设计,建立了系统在考虑元件泄漏情况下的数学模型和仿真模型。利用Matlab软件对所设计的系统进行了PID、模糊PID、模糊自整定PID控制的仿真研究,结果表明采用模糊自整定PID控制时,系统具有良好的静动态特性。根据所申请的该系统应用于液压提升机械中的相关发明专利,进行了具体的工程应用研究。设计和应用表明在液压电梯和液压抽油机中应用本课题系统方案,能改善整个系统的性能,简化系统结构,降低系统装机功率和能耗。 本文的主要研究工作内容如下: 第一章综述了国内外变频液压技术和变频液压动力单元的发展历程,应用领域和研究现状。简要介绍了课题的研究意义,概括了本文的研究内容。 第二章对适用于变频液压动力系统的电机和液压泵类型和性能特点进行了比较,指出在不同使用情况中电机和泵的选用情况。详细介绍了本课题系统液压原理方案的设计和选择,系统各元件的选型,系统的结构设计和计算机检测系统的设计。 第叁章根据变频器电机环节的不同控制方式分别建立了VVVF控制方式和矢量控制方式下变频闭式液压动力系统的数学模型,并建立了系统的Simulink仿真模型,对数学模型和仿真模型中的各个参数的值进行了选择和确定。 第四章对变频闭式液压动力系统的速度控制特性和压力控制特性进行了开环和闭环控制仿真。针对系统的特点,分别选择了常规PID控制,模糊PID复合控制以及模糊自整定PID控制,比较了各控制方法的系统的速度和压力响应结果。结果显示模糊PID复合控制和模糊自整定PID控制均有较好的动静态响应特性,其中模糊自整定PID控制的效果最优。 第五章结合所申请的发明专利将系统在液压电梯和液压抽油机中的应用进行了工程设计应用研究。设计和应用研究表明在液压电梯和液压抽油机中应用本课题系统,能改善整个系统的性能,简化系统结构,节省安装空间,降低系统装机功率和能耗。对本课题系统在电液混合驱动注塑机中的应用情况进行了介绍,指出了电液混合驱动注塑机的优点。 第六章对全文进行了总结和展望。 综观全文,论文对变频闭式液压系统进行了细致地研究,仿真和工程应用研究获得了一些有价值的研究成果,为进一步的研究工作打下了良好的基础。
参考文献：
[1]. 异步电机转差频率模糊控制变频调速系统设计[D]. 刘立群. 西北工业大学. 2002
[2]. 异步电动机矢量控制变频调速系统仿真研究[D]. 谢海洋. 大连海事大学. 2016
[3]. 感应电机的模糊控制及数字实现技术研究[D]. 夏俭军. 南京工业大学. 2005
[4]. 变频调速系统节能控制技术研究[D]. 安少亮. 西安理工大学. 2010
[5]. 交流异步电机变频调速同步传动算法研究[D]. 邓丽娜. 吉林大学. 2008
[6]. 交流变频驱动特深井钻机绞车协调控制技术研究[D]. 杨瑞帆. 西安石油大学. 2010
[7]. 交流电机变频调速系统复合控制算法的研究[D]. 曹雪. 大庆石油学院. 2009
[8]. 功率因数闭环的双PWM变频调速系统研究[D]. 赵昱阳. 北方工业大学. 2005
[9]. 基于模糊自适应PID矢量控制变频器控制系统研究[D]. 陈峭岩. 河北工业大学. 2007
[10]. 变频闭式液压动力系统的设计及应用研究[D]. 黄方平. 浙江大学. 2005
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