一、PAM/PWM技术在AC电机调速系统中的应用（论文文献综述）
孙家兴[1]（2021）在《变频调速技术在超临界循环流化床机组上的应用及研究》文中研究表明
刘旺[2]（2021）在《DC-DC斩波变换器随机脉宽调制方法研究》文中研究表明
翟自斌[3]（2021）在《九相永磁同步电机矢量控制及切套运行控制策略研究》文中研究表明电力推进分系统作为舰船综合电力系统中的主要分系统,也是电能需求量最大的分系统,其重要性不言而喻。高可靠性、高效率、高转矩密度是对大容量推进电机系统的基本要求。多相永磁同步电机具有可靠性高、转矩密度大、动态响应速度快等优点,特别适合在空间受限的舰船上使用。不同于传统三相绕组结构,多相永磁同步推进电机通常采用多套多相绕组结构。一方面,当电机某相发生缺相故障时,可将包含故障相的整套对称绕组从系统中切出,牺牲部分带载能力,最大程度地保证故障电机平稳运行;另一方面,在舰船作业与巡航减速航行时,为避免功率变换器在轻载工况产生不必要的损耗,可根据负载需要主动切套运行,以提高推进系统效率。本文以三套三相绕组构成的九相永磁同步电机为研究对象,分析了九相绕组的合成磁动势,建立了电机正常运行及切套运行时的数学模型,实现了三套三相绕组的自由投切,搭建九相永磁同步电机调速系统实验平台完成相关实验验证。首先,应用绕组函数法分析了全对称多相定子绕组合成磁动势,进而推导出多套全对称绕组构成的半对称多套多相永磁同步电机合成磁动势。建立了九相永磁同步电机自然坐标系下的数学模型,通过Clark变换和旋转变换,得到同步旋转坐标系下的解耦数学模型。其次,使用3-dq建模方法将电机模型解耦至同步旋转坐标系,并将定子电流分解为励磁分量和转矩分量,进行矢量控制。为使电机拥有更好地控制性能,设计了PI调节器,并对其参数进行整定,增加了电机的抗干扰能力和动态响应速度。随后分析了旋转变压器的工作原理,对包含转子位置信息的旋转变压器输出信号进行解码仿真,得到电机转子位置与电机转速。然后,对切套后电机参数进行重新计算,建立了九相永磁同步电机切套运行数学模型,并以相电流不超过额定电流为约束条件,计算了电机不同套数绕组运行时的最大输出转矩。根据不同的应用场合,研究了电机被动切套控制方法与主动切套控制方法。针对九相永磁同步电机推进系统主动切套运行,综合考虑了切套前后逆变器和电机本体损耗的变化,提出一种全转矩范围内损耗最小投切方案,以提高推进电机系统的运行效率。最后,搭建九相永磁同步电机调速系统实验平台,使用DSP+FPGA作为控制器,设计了与实验相适配的上位机程序。验证了九相永磁同步电机正常运行、切套运行控制方法,以及全转矩范围内损耗最小投切方案的正确性。
张桂林[4]（2021）在《电力电子变压器矿用变频系统研究》文中研究指明矿用变频器是实现煤矿井下机电设备变频调速的主要载体,可为煤矿企业节能降耗。但目前的矿用变频器自身无法隔离变压,与体积庞大的工频变压器分离放置占用过多井下工作空间,不能很好地适应煤矿井下特殊狭窄的工作环境。此外,实际工作中,矿用变频器输入级多使用二极管进行整流,使变频器功率因数和效率降低且能量只能单向流动。同时,传统变频算法控制输出的三相交流电压谐波含量高,波形质量差,不能高效地实现井下电机的变频调速控制。针对上述问题,本文以矿用变频器与电力电子技术为研究背景,首先在传统交-直-交型变频器拓扑结构基础上结合电力电子变压器,提出电力电子变压器矿用变频系统拓扑结构,包括输入级三相电压型PWM整流器,中间级DAB变换器和输出级三相变频电路。用DAB变换器代替目前变频器拓扑的中间直流环节,用DAB中的核心器件—高频变压器代替工频变压器,以减小变压器和变频器整体的体积和质量,提高变频系统的工作效率和电能利用率。其次,本文采用三相电压型PWM整流器代替二极管不控整流单元作为矿用变频系统的输入级,采用基于电网电压定向矢量的电压、电流双闭环算法进行控制,具有谐波含量低、功率因数可调等优点。同时,采用单移相算法控制DAB变换器,实现了变压器原副边的能量双向流动,电气隔离和电压等级的变换。并用Matlab/Simulink分别对双闭环控制下的三相电压型PWM整流器和单移相控制下的DAB变换器正向工作波形进行了仿真。然后,分析了SPWM与传统SVPWM算法的基本原理,实现过程及两者本质上的联系。介绍了一种基于120°坐标系的新型SVPWM变频控制算法,同时利用仿真验证了新算法输出三相变频交流电的可行性。最后,设计相应的硬件电路和软件程序,搭建电力电子变压器矿用变频系统实验平台,通过实验进一步验证提出的系统输出三相变频交流电的可行性。实验结果证明了本文提出的变频系统可实现隔离变压,输出的三相变频电压相位对称,波形质量良好。
李金宏[5]（2021）在《复合式绕组五相感应电机结构设计与控制技术研究》文中研究指明多相电机因其具有低供电电压、转矩脉动小、系统可靠性高等优点,在低电压供电场合和高可靠性场合应用较广泛,尤其在舰船电力推进、城市轨道交通、航空航天及武器装备等领域优势更加突出。本文以15k W三相感应电机为参考,设计开发了两种绕组结构的五相感应电机,并对其设计实现方法、两种绕组五相感应电机的特性、绕组谐波磁动势的分布特点、数学模型的建立、动态调制与随机零矢量结合的SVPWM算法的实现方法、构建五相电压源逆变器控制系统、断相故障特性等进行了深入的理论研究和仿真试验分析。在分析现有五相电机绕组结构特点的基础上,以现有三相电机的设计制造经验和电机设计手册为依据,同时为有效降低样机研制成本,采用具有标准三圆尺寸的冲片及通风结构,通过设计槽配合、定转子槽形、定子绕组和线规组合,设计完成了星形绕组结构五相感应电机;在此基础上提出了一种复合式绕组结构五相感应电机,并对两种绕组结构五相感应电机的结构参数进行了对比分析。建立了两种绕组结构五相感应电机的有限元仿真分析模型,对其磁场特性、启动特性、断相运行特性等进行了研究,表明所设计的复合式绕组五相感应电机具有较好的工程应用价值。基于绕组函数理论和傅里叶级数展开法,在分析星形绕组五相感应电机时空谐波磁动势的基础上,对复合式绕组结构五相感应电机的谐波磁动势进行了分析研究,得出了其基波电流产生的谐波磁动势最低次数为19次,与星形绕组结构的五相感应电机谐波磁动势最低次数9次相比,显着降低了谐波磁动势对电机性能的影响,随后给出了相应的时空谐波磁动势表,进行了复合式绕组结构五相感应电机、星型绕组结构五相感应电机和同容量三相感应电机谐波磁动势对比分析。在此基础上建立了自然坐标系下五相感应电机的数学模型,采用空间解耦变换理论,给出了五相感应电机空间解耦模型,为后续研究五相感应电机的控制提供了基础。对电压源逆变器的SVPWM算法在五相感应电机中的应用进行了深入研究。通过分析相邻四矢量SVPWM算法可知其虽然能够较好的抑制低次谐波,但直流母线利用率较低,效率下降明显。由此本文提出了动态调制和随机零矢量相结合的SVPWM算法,通过动态调制提高直流母线电压利用率,通过随机零矢量调整零矢量的作用时间,离散化谐波的分布范围,从而降低谐波成分,通过仿真和试验验证了算法的可行性。为了对所设计的两种绕组结构的五相感应电机进行测试,从普适化应用的角度出发,开发了基于STM32主控芯片为控制器+信号转换电路+逆变器相结合的五相感应电机驱动系统,设计了相关的硬件和控制软件。最后基于所构建的五相感应电机驱动系统对所设计的两种绕组结构的五相感应电机进行了一些基本的测试和算法的验证,测试结果表明了复合式绕组结构五相感应电机结构设计的可行性和提出算法的可行性,同时分析表明复合式绕组五相感应电机具有更好的低压运行性能和可靠性。
罗明帅[6]（2021）在《跑步机变频调速控制器的开发》文中指出随着人们健康意识的提高,尤其是新冠肺炎爆发以来,居家锻炼已成为一种趋势。跑步机作为一种重要的室内健身器材得到了较为广泛的应用。人在跑步过程中,由于每个运动者的体重和速度均不一样,导致负载转矩变化很大。因此,本文旨在开发一款跑步机专用的交流调速控制器,使其在脉冲负载的作用下,电机转速平缓调节,实现舒适控制。本文对跑步机的数学模型、矢量控制、电压空间脉宽矢量和脉冲型负载特性作了详细的分析,并建立了基于脉冲型负载的矢量控制系统结构图。针对矢量控制中PI控制器自适应能力不足的问题,提出了一种单神经元PI控制器,并利用Sgn函数和模糊控制分别对单神经元PI控制器的比例增益K进行优化,进一步提高其自适应能力。将上述理论分析在Matlab/Simulink环境下进行建模与仿真,仿真结果表明控制系统具有更好的鲁棒性。在仿真验证的基础上,以DSP TMS320F28335为控制核心开发了一款控制器。首先根据跑步机参数要求,对控制器的电源部分、数字部分以及模拟部分相关电路进行设计,然后利用CCS操作平台对整个系统的主程序和中断服务子程序进行编写,最后对所开发的控制器进行调速性能测试。测试结果表明本文所开发的跑步机变频调速控制器在面对不同类型的脉冲负载时,均能使电机转速的超调量维持在3%以内,满足跑步机国家标准GB17498.6-2008最高速度准确度等级。
郝思琪[7]（2021）在《定排量电液动力源压力流量控制及应用》文中进行了进一步梳理电液动力源是为液压系统提供动力的装置,由电动机和液压泵组成。液压泵分为柱塞泵、齿轮泵和叶片泵。柱塞泵相比其它两种泵效率高、寿命长且控制方便,因此被广泛的应用在电液动力源系统。电液动力源的功能一般包括:流量控制、压力控制以及功率控制。在实现电液动力源功能的基础上提高其能效是降低能耗、实现绿色、高效运行的有效途径。电动机的作用是驱动液压泵转动,变转速驱动可以大幅提升液压动力源能效,但采用变转速电机驱动定量泵时,通过控制转速实现压力控制,难以适应流量快速大范围变化的工况。此外,在电机控制中仍然是通过转速外环转矩内环方法控制电动机转速,控制流程长。针对上述问题,本文提出在压力控制时,采用电机转矩控制液压泵输出压力,从而实现动力源与流量无关的压力控制。与变转速控制相比,电机转矩属于控制内环,动态响应速度快;另外,在动力源运行中,液压泵输出压力与其排量的乘积基本等于电机的输出转矩,控制更为直接,无需考虑泵输出流量和负载流量的差异。考虑到液压泵输出压力与电机输出转矩两者对应关系受电机和液压泵效率的影响,在前馈控制的基础上,引入压力偏差反馈,实现压力的高精度控制。在流量控制时,采用电机转速控制液压泵输出流量,引入流量反馈提高流量控制的精确度。具体研究工作如下:第1章从电液动力源的应用领域和工作时的能耗分析说明了对电液动力源节能和提高其控制精度的重要性。总结了国内外电液动力源中电机转速的控制方法研究现状和方法;总结了电液动力源在一些工程设备上的应用;对变转速电液动力源的四种组合方式进行了分析,并对他们的研究现状进行了总结。第2章分析了注塑机的工作原理和工作过程中关键参数的影响。对注塑机的几种驱动方式进行分析,确定了注塑机采用伺服电机驱动定量泵系统可以大大降低能耗。分析了注塑机在完成注射成型工艺时不同阶段的需求。确定了注塑机动力源工作过程的系统控制策略,以及流量压力控制方法。为后续的研究做好理论储备。第3章分析了交流伺服电机的不同控制方法,确定了直接转矩控制方式是最简单有效的方式。分析了伺服电机定子轴系的数学模型,在Simulink软件中建立交流伺服电机的直接转矩控制模型,分析其转速控制性能;同时在电机转矩控制模式下,采用外部输入信号控制电机转矩,分析其转矩控制性能。第4章分析了伺服电机定量泵系统,压力和流量分别受哪些因素的影响,分析了液压泵输出流量与电机转速的关系,液压泵输出压力与电机转矩的关系。若不考虑电机和泵的效率,则控制电机转速即可实现对泵流量的控制,控制电机转矩即可实现对泵压力的控制。但在实际应用中,电机的效率和泵效率是不可忽视的,因此引入流量反馈和压力反馈,采用闭环控制提高控制精度。在仿真软件Simulink中建立伺服电机定量泵的流量控制和压力控制系统。通过仿真分析压力和流量控制的动静态性能。验证所提出的控制方法的可行性。在仿真和理论分析的基础上,依据所提出的工作原理搭建试验平台,通过试验验证所提出方法的可行性。第5章将第4章中的电液动力源压力流量控制方法应用在注塑机系统,通过对注塑机液压系统的工作原理分析,结合压力流量控制方法,在Simulink软件中搭建仿真模型。通过分析注塑机在工作过程中各个阶段的压力流量需求不同,因此分别对其各阶段的压力流量控制特性进行分析。最后对一个完整的工作循环进行仿真分析,在流量切换和压力切换时,系统响应迅速,且能快速达到稳态。第6章总结了论文的研究内容和不足之处,同时对未来的研究工作做出展望。
李家鹏[8]（2021）在《连续波泥浆脉冲器自抗扰控制器控制软件开发》文中提出随着世界上油气开发的难度越来越大,随钻测量技术也在快速发展,其对井下信息传输速率的要求也越来越高。连续波泥浆脉冲器作为泥浆脉冲随钻测量技术发展中的最新技术,数据传输速率高于目前广泛应用的正脉冲型泥浆脉冲远传系统10倍以上,是目前随钻测量数据泥浆脉冲传输系统的前沿发展方向。永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）作为连续波泥浆脉冲器转阀的驱动电机,其动态性能直接影响着井下信息的传输质量。然而,PMSM受到井下温度变化和时变水力转矩的影响,会降低其运行性能。因此,本文设计了一种微分前馈和并联扩张状态观测器相结合的新型自抗扰控制器（Active Disturbances Rejection Controller,ADRC）,将其用作速度控制器,并在电流环使用线性自抗扰控制器。仿真结果表明:该结构下的脉冲器电机控制系统,不仅具有更好的动态性能和抗扰性能,而且针对时变输入,其稳态误差小,具有更高的跟踪精度。然后,在脉冲器电机矢量控制的软件开发中采用基于模型的设计（Model-Based Design,MBD）方法,利用Matlab/Simulink中RT-Lib库和Simulink库搭建了基于新型ADRC的PMSM控制系统的半实物仿真模型。此模型中主要包括:控制器模块、SVPWM模块、坐标变换模块、电流检测模块和转子速度与位置测量模块等。之后利用Matlab的自动生成代码技术将半实物仿真模型生成控制软件代码。最后搭建Links-RT实时仿真系统软硬件平台,对基于新型ADRC控制算法的PMSM控制系统所生成的代码进行可行性实验研究。通过突加/减速实验验证了电机在进行2FSK信息调制时的动态性能;通过突加/减负载实验模拟水力转矩作用下,电机的抗扰性能。实验结果表明:本文开发的控制软件功能正常,具有良好的调速性能和抗扰性能,此方法为脉冲器实物制作提供了借鉴。
仲雪[9]（2021）在《一种基于Z源逆变器的新型单相电机变频调速方案》文中指出单相异步电机由主、副两个空间相差90的绕组组成,作为一种只需要使用单相电源供电的电机在农业生产、家用电器等小功率驱动中应用十分广泛。当前针对单相电机供电的逆变器还存在着一些问题:单相电机需要借助能够移相的电容才能使两相绕组产生旋转的磁场,单相电机才能够起动起来,而单相电机起动电容存在寿命短的问题,同时现有的单相电机的供电逆变器还存在着单相电机运行的最高频率达不到基频的问题,而Z源逆变器是一个很好的解决方案。Z源逆变器通过逆变桥同一相的开关管同时开通进行升压,升压之后单相电机可以达到基频,SVPWM方案通过控制逆变桥的开关管也不再需要移相的电容就可以使单相电机产生旋转磁场起动起来,Z源逆变器很好地解决了现有的单相电机供电逆变器的问题,这也正是本课题的意义。本文深入研究了基于Z源逆变器的单相电机变频调速方案,主要分为:（1）比较单相电机逆变器拓扑结构和调制方案,对单相电机和Z源逆变器的工作原理进行深入分析,建立了基于Z源逆变器的单相电机数学模型。（2）研究调制方案的实现,在对三种直通状态插入的方式进行比较分析后,最终实现基于Z源逆变器的新型SVPWM调制方案。（3）通过MATLAB对新方案进行仿真,为了使逆变器输出的电压较为稳定,对电容电压进行单闭环控制,并采用样机对无电容方案进行实验。
石文启[10]（2021）在《NPC型三电平逆变器的永磁同步电机矢量控制策略研究》文中提出2060年碳中和目标给我国的制造业带了巨大的机遇与挑战。目前我国有近半数超过315kW的电机采用的是高压交流电直接驱动,缺乏变频调速技术造成了这些大功率电机在使用时严重的电能浪费。为了促进我国环保事业的发展,开发拥有自主知识产权的高压大功率变频调速系统迫在眉睫。由于两电平逆变电路的谐波较大,并且功率器件的耐压要求高,不适合作为大功率逆变电路的拓扑结构。而多电平逆变电路中,二极管钳位型三电平逆电路因为其对功率元件的耐压要求低,输出电压谐波少,而得到广泛的商业应用。永磁同步电机由于结构简单、效率高、控制性能好等优点已被广泛应用于交流变频调速系统。本文对三电平逆变器的控制系统进行了整体设计,并完成了电流环、速度环、调制算法的设计实现,进行了相应的仿真验证,主要完成的工作有:建立了 NPC型三电平逆变电路的数学模型,并通过调整正负小矢量作用时间,实现了一种具有中点电位平衡能力的SVPWM算法。缩小了元件的工作电压范围,从而提高了逆变电路的可靠性。通过更新电压矢量开关表,并引入带延时补偿的电压预测函数,使双矢量电流预测控制可以应用到三电平逆变电路中。避免对SVPWM调制函数的反复调用,降低了嵌入式处理器的运算开销。将中点电位平衡能力的SVPWM算法与无差拍电流预测控制结合得到一种新的PWM预测控制。实现了对期望定子电流曲线的准确跟踪,并且避免了运行时的电流波动,同时中点电位平衡效果也明显优于双矢量电流预测控制。将柔性开关函数应用到离散滑模控制器中,降低了在稳态时跟踪转速的滑模控制器的抖振现象。并且其在负载变化时避免了电流环的波动,不会影响电流环的跟踪效果。
二、PAM/PWM技术在AC电机调速系统中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、PAM/PWM技术在AC电机调速系统中的应用（论文提纲范文）
（3）九相永磁同步电机矢量控制及切套运行控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多相永磁同步电机及驱动系统研究现状 |
| 1.2.1 多相电机相数的定义 |
| 1.2.2 多相永磁同步电机的数学建模 |
| 1.2.3 多相永磁同步电机控制研究现状 |
| 1.3 多相电机切套运行研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及方法 |
| 第二章 九相永磁同步电机动态数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 九相永磁同步电机定子绕组结构 |
| 2.3 九相永磁同步电机磁动势分析 |
| 2.3.1 多相对称定子绕组磁动势 |
| 2.3.2 多相半对称定子绕组磁动势 |
| 2.4 九相永磁同步电机数学模型 |
| 2.4.1 九相永磁同步电机参数矩阵 |
| 2.4.2 九相永磁同步电机自然坐标系下数学模型 |
| 2.4.3 九相永磁同步电机坐标变换 |
| 2.4.4 九相永磁同步电机同步旋转坐标系下数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 九相永磁同步电机矢量控制策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 九相永磁同步电机正常运行矢量控制 |
| 3.2.1 PI调节器参数整定 |
| 3.2.2 九相永磁同步电机矢量控制仿真建模 |
| 3.2.3 低速区仿真 |
| 3.3 旋变解码速度检测 |
| 3.3.1 旋转变压器基本原理 |
| 3.3.2 解码仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 九相永磁同步电机切套运行控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电机切套运行对电机参数的影响 |
| 4.2.1 切套运行绕组结构 |
| 4.2.2 九相永磁同步电机切套运行数学模型 |
| 4.3 九相永磁同步电机切套运行矢量控制 |
| 4.3.1 被动切套运行 |
| 4.3.2 主动切套运行 |
| 4.4 电机切套运行性能分析 |
| 4.4.1 电机本体损耗 |
| 4.4.2 逆变器损耗 |
| 4.4.3 驱动系统损耗 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 九相永磁同步电机实验系统及结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 九相永磁同步电机调速系统实验平台 |
| 5.3 九相永磁同步电机实验系统的软件设计 |
| 5.3.1 DSP与FPGA功能分配 |
| 5.3.2 上位机设计 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.4.1 正常运行矢量控制 |
| 5.4.2 被动切套控制 |
| 5.4.3 主动切套控制 |
| 5.5 电机切套运行性能分析实验验证 |
| 5.5.1 电机本体损耗 |
| 5.5.2 逆变器损耗 |
| 5.5.3 驱动系统损耗 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）电力电子变压器矿用变频系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 矿用变频器发展现状 |
| 1.2.1 国外矿用变频器现状分析 |
| 1.2.2 国内矿用变频器现状分析 |
| 1.3 变频技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 变频系统的拓扑结构研究 |
| 1.3.2 变频调速技术控制策略及变频调制算法研究 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 电力电子变压器矿用变频系统拓扑结构 |
| 2.1 电力电子变压器及其各级控制策略 |
| 2.1.1 PET的拓扑结构分类及工作原理 |
| 2.1.2 PET矿用变频系统各级拓扑及控制策略简述 |
| 2.2 矿用变频系统驱动电机的工作过程 |
| 2.2.1 目前矿用变频器的工作过程 |
| 2.2.2 PET矿用变频系统驱动电动机调速的工作过程 |
| 2.2.3 PET矿用变频系统回收电动机馈能工作过程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 输入级三相电压型PWM整流器及其控制策略研究 |
| 3.1 输入级三相电压型PWM整流器 |
| 3.1.1 PWM整流器工作原理 |
| 3.1.2 三相VSR数学模型的建立 |
| 3.2 三相VSR的控制策略分析 |
| 3.2.1 两相dq旋转坐标系下的电压电流双闭环控制策略 |
| 3.2.2 基于电网电压定向矢量的电压电流双闭环控制 |
| 3.3 仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高频变压器与中间级DAB变换器研究 |
| 4.1 变压器工作频率与其体积理论关系分析 |
| 4.2 中间级隔离型双向DC-DC变换器 |
| 4.2.1 双向DC-DC变换器拓扑结构分析 |
| 4.2.2 DAB单移相控制方式研究 |
| 4.3 中间级DAB变换器单移相控制策略分析 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 仿真与分析 |
| 4.4.2 仿真结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 输出级SVPWM变频变压控制策略研究 |
| 5.1 SPWM算法分析 |
| 5.1.1 SPWM算法的基本原理 |
| 5.1.2 SPWM算法逆变调制的实现过程 |
| 5.2 传统SVPWM算法介绍 |
| 5.2.1 传统SVPWM基本原理 |
| 5.2.2 传统SVPWM实现过程 |
| 5.2.3 SVPWM与 SPWM的联系 |
| 5.3 新型120°SVPWM算法原理详解 |
| 5.3.1 扇区的判定 |
| 5.3.2 基本空间电压矢量作用时间求解 |
| 5.3.3 基本空间电压矢量作用时序 |
| 5.4 仿真验证 |
| 5.4.1 仿真与分析 |
| 5.4.2 仿真结论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 电力电子变压器矿用变频系统实验平台设计与实验结果 |
| 6.1 电力电子变压器矿用变频系统各级电路硬件设计 |
| 6.1.1 输入级三相VSR电路硬件设计 |
| 6.1.2 中间级DAB变换器电路硬件设计 |
| 6.1.3 输出级三相逆变电路硬件设计 |
| 6.2 控制电路及附属电路设计 |
| 6.2.1 DSP控制板选型 |
| 6.2.2 开关管及驱动电路设计 |
| 6.2.3 LC滤波电路设计 |
| 6.2.4 中间级高频变压器设计 |
| 6.3 控制系统软件设计 |
| 6.3.1 DSP控制器主程序 |
| 6.3.2 数据采样中断子程序 |
| 6.4 实验结果与分析 |
| 6.4.1 电力电子变压器矿用变频系统实验平台 |
| 6.4.2 电力电子变压器矿用变频系统整体实验结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）复合式绕组五相感应电机结构设计与控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 多相电机的研究现状 |
| 1.3 多相电机结构设计与建模方法 |
| 1.3.1 多相电机的结构设计 |
| 1.3.2 多相电机的建模方法 |
| 1.4 多相感应电机的控制技术概述 |
| 1.4.1 多相电机的矢量控制 |
| 1.4.2 直接转矩控制 |
| 1.4.3 模型预测控制 |
| 1.5 多相电机的PWM控制 |
| 1.6 多相电机的断路和容错控制 |
| 1.7 本论文主要研究内容 |
| 第2章 五相感应电机设计分析与绕组磁动势分析 |
| 2.1 五相电机绕组的构建 |
| 2.1.1 多相电机的定义 |
| 2.1.2 现行五相绕组的基本结构 |
| 2.1.3 本文样机用五相绕组的构建 |
| 2.2 五相感应电机样机槽配合确定与分析 |
| 2.2.1 基于附加损耗与附加转矩对转子槽数的初步选取分析 |
| 2.2.2 基于电机电磁性能对转子槽数的选取分析 |
| 2.3 定转子槽形分析 |
| 2.4 星形五相绕组磁动势分析 |
| 2.4.1 星形绕组磁动势计算 |
| 2.4.2 星形绕组磁动势分析 |
| 2.5 复合式绕组五相感应电机谐波磁动势分析 |
| 2.5.1 复合式绕组磁动势计算 |
| 2.5.2 复合式绕组磁动势分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 五相感应电机的磁场特性及性能分析 |
| 3.1 有限元场-路耦合模型的建立 |
| 3.2 正常运行条件下的电磁场性能分析 |
| 3.2.1 空载运行星形绕组电磁场性能分析 |
| 3.2.2 额定负载运行星形绕组电磁场性能分析 |
| 3.2.3 空载运行复合式绕组电磁场性能分析 |
| 3.2.4 额定负载运行复合式绕组电磁场性能分析 |
| 3.2.5 两种绕组五相感应电机转速和转矩性能分析 |
| 3.2.6 正常运行条件下的气隙磁密特性分析 |
| 3.3 故障条件下电磁场性能分析 |
| 3.3.1 星形绕组额定转矩下单相开路的电磁性能分析 |
| 3.3.2 复合式绕组额定转矩下单相开路的电磁性能分析 |
| 3.3.3 单相开路时两种绕组五相感应电机气隙磁密特性分析 |
| 3.4 两种绕组结构五相感应电机的性能分析 |
| 3.4.1 转速-转矩特性 |
| 3.4.2 损耗和效率分析 |
| 3.4.3 功率因数分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 五相感应电机数学建模和控制技术研究 |
| 4.1 星形绕组五相感应电机数学建模 |
| 4.1.1 自然坐标系下星形绕组五相感应电机数学模型 |
| 4.1.2 基于谐波基星形绕组五相电机空间解耦模型 |
| 4.2 复合式绕组五相感应电机数学建模 |
| 4.3 动态调制与随机零矢量相结合SVPWM算法 |
| 4.3.1 相邻四矢量SVPWM算法 |
| 4.3.2 动态调制与随机零矢量相结合SVPWM算法 |
| 4.3.3 动态调制与随机零矢量相结合SVPWM算法仿真分析 |
| 4.4 五相感应电机的断相控制研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 五相感应电机的试验研究 |
| 5.1 五相感应电机驱动控制系统的构建 |
| 5.2 试验测试与分析 |
| 5.2.1 SVPWM算法验证 |
| 5.2.2 五相感应电机低压运行特性测试 |
| 5.2.3 额定电压和频率下空载运行特性测试 |
| 5.2.4 空载正常运行后断相测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）跑步机变频调速控制器的开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 跑步机变频调速系统的国内外发展和现状 |
| 1.2.1 变频器的研究与应用现状 |
| 1.2.2 变频调速控制策略的研究现状 |
| 1.2.3 脉冲型负载的研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 跑步机矢量控制的理论分析 |
| 2.1 矢量控制原理 |
| 2.2 坐标变换 |
| 2.2.1 Clarke变换 |
| 2.2.2 Park变换 |
| 2.3 跑步机的数学模型 |
| 2.3.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.3.2 按转子磁场定向的数学模型 |
| 2.3.3 脉冲负载下矢量控制系统的结构组成 |
| 2.4 空间电压矢量脉宽调制技术 |
| 2.4.1 SVPWM基本原理 |
| 2.4.2 SVPWM算法实现 |
| 2.5 脉冲型负载特性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 单神经元PI控制策略的研究 |
| 3.1 单神经元PI控制理论 |
| 3.1.1 单神经元PI数学模型 |
| 3.1.2 单神经元PI控制器的学习算法 |
| 3.1.3 分析可调参数对单神经元的影响 |
| 3.2 单神经元比例系数的算法改进 |
| 3.3 模糊控制在单神经元PI控制中的应用 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.4.1 MATLAB/Simulink简介 |
| 3.4.2 转子磁场定向的矢量控制系统仿真分析 |
| 3.4.3 改进型单神经元PI控制的矢量控制系统仿真分析 |
| 3.4.4 模糊-单神经元PI控制的矢量控制系统仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 控制器的电路设计 |
| 4.1 系统整体设计框图及设计参数 |
| 4.2 主电路设计 |
| 4.2.1 整流和滤波电路 |
| 4.2.2 逆变及其驱动电路 |
| 4.3 控制电路设计 |
| 4.3.1 主控芯片的选择 |
| 4.3.2 直流电压采样电路 |
| 4.3.3 直流电流采样电路 |
| 4.3.4 交流电流采样电路 |
| 4.3.5 电流过载保护电路 |
| 4.3.6 转速检测电路 |
| 4.4 辅助电源及其它电路设计 |
| 4.4.1 辅助电源电路 |
| 4.4.2 电源隔离电路 |
| 4.4.3 PWM隔离电路 |
| 4.5 PCB设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 控制器的程序设计 |
| 5.1 开发环境 |
| 5.2 主程序设计 |
| 5.3 PWM中断服务子程序设计 |
| 5.3.1 时钟中断模块 |
| 5.3.2 ADC采样模块 |
| 5.3.3 转速测量模块 |
| 5.3.4 按键中断模块 |
| 5.3.5 SVPWM模块 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 控制器的调试与测试 |
| 6.1 调试注意事项 |
| 6.2 DSP最小系统调试 |
| 6.3 SVPWM调试 |
| 6.3.1 固定输出PWM调试 |
| 6.3.2 死区设置 |
| 6.4 控制器变频性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（7）定排量电液动力源压力流量控制及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 电机转速控制方法 |
| 1.3 变转速电液动力源 |
| 1.3.1 变频电机驱动液压泵 |
| 1.3.2 伺服电机驱动液压泵 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 注塑机工作原理及动力源节能方法设计 |
| 2.1 注塑机结构组成 |
| 2.1.1 注塑机简介 |
| 2.1.2 注塑机的组成 |
| 2.2 注塑机的动力源系统 |
| 2.3 注塑机基本工作原理 |
| 2.4 工艺参数的影响 |
| 2.5 注塑机动力源及控制方法设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 伺服电机直接转矩控制系统 |
| 3.1 伺服电机数学模型 |
| 3.2 伺服电机直接转矩控制方法 |
| 3.3 伺服电机转速转矩控制仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 伺服电机定量泵动力源流量压力控制性能分析 |
| 4.1 伺服电机定量泵系统理论分析 |
| 4.2 流量控制仿真结果分析 |
| 4.3 压力控制仿真结果分析 |
| 4.3.1 开、闭环控制系统动静态特性对比 |
| 4.3.2 控制器参数对动态特性的影响 |
| 4.3.3 流量变化对系统动态特性的影响 |
| 4.3.4 容腔大小对系统动态特性的影响 |
| 4.4 试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 注塑机的流量压力控制 |
| 5.1 注塑机动力系统工作原理 |
| 5.2 注塑机压力流量控制仿真 |
| 5.2.1 注塑机合模阶段仿真 |
| 5.2.2 注塑机注射及保压阶段仿真 |
| 5.2.3 注塑机预塑阶段仿真 |
| 5.2.4 伺服电机定量泵注塑机一个完整循环的仿真 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）连续波泥浆脉冲器自抗扰控制器控制软件开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 连续波泥浆脉冲器的国内外现状 |
| 1.2.1 连续波泥浆脉冲器的国外现状 |
| 1.2.2 连续波泥浆脉冲器的国内现状 |
| 1.3 永磁同步电机控制策略研究现状 |
| 1.3.1 矢量控制 |
| 1.3.2 直接转矩控制 |
| 1.3.3 现代控制方法的应用 |
| 1.4 本文的结构及主要内容 |
| 第二章 永磁同步电机的数学模型及矢量控制 |
| 2.1 永磁同步电机结构及特点 |
| 2.2 永磁同步电机的坐标系与坐标变换 |
| 2.2.1 Clark变换 |
| 2.2.2 Park变换 |
| 2.3 永磁同步电机数学模型 |
| 2.3.1 d-q同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.4 永磁同步电机的矢量控制 |
| 2.5 SVPWM原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 永磁同步电机调速系统的自抗扰控制 |
| 3.1 自抗扰控制器概述 |
| 3.1.1 自抗扰控制技术的基本原理 |
| 3.1.2 自抗扰控制技术基本结构 |
| 3.2 永磁同步电机自抗扰控制器设计 |
| 3.2.1 速度控制器设计 |
| 3.2.2 改进型ADRC速度控制器设计 |
| 3.2.3 电流控制器设计 |
| 3.3 永磁同步电机控制系统仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于模型设计的PMSM控制系统软件开发 |
| 4.1 基于模型的设计简介 |
| 4.1.1 基于模型设计的概念 |
| 4.1.2 基于模型设计的流程 |
| 4.1.3 RT-Lib库简介 |
| 4.2 PMSM调速系统模型搭建 |
| 4.2.1 软件模型总框图 |
| 4.2.2 控制器设计 |
| 4.2.3 空间矢量发生器设计 |
| 4.2.4 相电流采集及坐标变换模型 |
| 4.2.5 编码器采集及转速计算模型 |
| 4.3 模型检查 |
| 4.4 Simulink嵌入式代码生成 |
| 4.4.1 模型参数配置 |
| 4.4.2 模型的系统目标文件配置 |
| 4.4.3 模型自动编译 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验验证和结果分析 |
| 5.1 实验平台的搭建 |
| 5.2 脉冲器电机调速实验及结果分析 |
| 5.2.1 脉冲器电机机械调制性能测试 |
| 5.2.2 脉冲器电机抗扰性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（9）一种基于Z源逆变器的新型单相电机变频调速方案（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 单相电机供电逆变器的PWM方案现状及存在问题 |
| 1.2.1 单相电机供电逆变器的PWM方案现状 |
| 1.2.2 存在的问题 |
| 1.3 Z源逆变器及其在单相电机中的研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 章节安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 单相电机的工作原理及其数学模型 |
| 2.1 单相电机的工作原理 |
| 2.2 现有的单相电机供电逆变器的拓扑结构 |
| 2.3 单相电机供电逆变器的PWM方案 |
| 2.4 单相电机的数学模型 |
| 2.4.1 单相电机在两相静止坐标系下不对称的模型 |
| 2.4.2 单相电机在两相静止坐标系下的对称模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于Z源逆变器的单相电机的数学模型 |
| 3.1 Z源逆变器的工作原理及工作特性 |
| 3.1.1 Z源逆变器的工作原理 |
| 3.1.2 Z源逆变器的工作特性分析 |
| 3.1.3 Z源逆变器与常规电压源型逆变器的比较 |
| 3.2 Z源网络的数学模型 |
| 3.3 基于Z源逆变器的单相电机的数学模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于Z源逆变器的新型SVPWM调制方案 |
| 4.1 两相三桥臂逆变器的SVPWM调制方案实现 |
| 4.2 Z源逆变器的SVPWM调制原理 |
| 4.3 基于Z源逆变器的新型SVPWM调制方案 |
| 4.3.1 直通零矢量 |
| 4.3.2 直通状态分段调制方案的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 一种基于Z源逆变器的新型单相电机变频调速方案 |
| 5.1 单相异步电机V/F控制 |
| 5.2 电容电压闭环控制 |
| 5.3 一种基于Z源逆变器的新型单相电机变频调速方案 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 仿真与实验结果分析 |
| 6.1 样机参数 |
| 6.1.1 单相电机参数 |
| 6.1.2 Z源网络参数的选择 |
| 6.2 仿真结果分析 |
| 6.3 实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 需要进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的论文和科研成果 |
| 硕士期间参加的科研工作 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）NPC型三电平逆变器的永磁同步电机矢量控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三电平逆变器的研究现状 |
| 1.2.2 变频调速系统控制PMSM的研究现状 |
| 1.2.3 PMSM系统控制算法研究现状 |
| 1.3 本文的章节安排 |
| 第2章 三电平逆变器调制算法SVPWM |
| 2.1 概述 |
| 2.2 NPC三电平逆变器的工作原理 |
| 2.2.1 NPC三电平逆变器的主电路 |
| 2.2.2 三电平逆变器工作状态的分析 |
| 2.2.3 三电平逆变器工作状态转换 |
| 2.2.4 NPC型三电平逆变器的特点 |
| 2.3 SVPWM控制策略原理 |
| 2.3.1 三电平逆变器空间电压矢量 |
| 2.4 三电平SVPWM算法实现 |
| 2.4.1 参考电压矢量合成原则 |
| 2.4.2 区域判断 |
| 2.4.3 矢量作用时间的计算 |
| 2.4.4 基本矢量的作用顺序 |
| 2.5 NPC型三电平逆变器中点电位均衡研究 |
| 2.5.1 中点电位不均衡的分析 |
| 2.5.2 中点电位不平衡带来的危害 |
| 2.5.3 中点电位控制策略 |
| 2.5.4 SVPWM与带中点抑制策略的SVPWM仿真对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 永磁同步电机数学模型 |
| 3.1 永磁同步电机工作原理 |
| 3.1.1 PMSM的基本结构 |
| 3.1.2 PMSM的运行原理 |
| 3.2 三相永磁同步电机的数学模型 |
| 3.2.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 3.2.2 两相静止坐标系下的数学模型 |
| 3.2.3 同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 永磁同步电机电流控制策略 |
| 4.1 永磁同步电机矢量控制 |
| 4.1.1 矢量控制的基本思想 |
| 4.1.2 矢量控制的约束条件 |
| 4.2 永磁同步电机的电流分配策略 |
| 4.2.1 i_d=0控制 |
| 4.2.2 最大转矩电流比控制(MTPA) |
| 4.2.3 弱磁控制 |
| 4.2.4 电流控制方案的选择与确定 |
| 4.3 额定转速内电流分配研究 |
| 4.3.1 隐极式PMSM的i_d=0模块 |
| 4.3.2 凸极式PMSM的MTPA模块 |
| 4.4 额定转速外电流分配研究 |
| 4.4.1 PMSM弱磁扩速运行区域分析 |
| 4.4.2 弱磁控制模块 |
| 4.5 PMSM模型预测电流控制 |
| 4.5.1 模型预测控制概述 |
| 4.5.2 模型预测控制基本原理 |
| 4.5.3 单矢量电流预测控制 |
| 4.5.4 双矢量电流预测控制 |
| 4.5.5 无差拍电流预测控制 |
| 4.6 仿真与分析 |
| 4.6.1 双矢量电流预测控制仿真结果 |
| 4.6.2 无差拍电流预测控制仿真结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 永磁同步电机滑模速度控制 |
| 5.1 滑模变结构控制基本原理 |
| 5.2 连续域滑模速度控制器的设计 |
| 5.2.1 MTPA模式下的滑模速度控制 |
| 5.2.2 i_d=0模式下的滑模速度控制 |
| 5.3 离散域滑模速度控制器 |
| 5.3.1 离散滑模控制描述 |
| 5.3.2 离散时间滑模控制的特性 |
| 5.3.3 离散控制律的设计 |
| 5.4 滑模控制的抖振问题 |
| 5.4.1 抖振的改进方法 |
| 5.4.2 基于边界层法的抖振改进 |
| 5.4.3 基于柔性开关函数的滑模控制 |
| 5.5 仿真结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结束语 |
| 6.1 本文的主要工作和贡献 |
| 6.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
四、PAM/PWM技术在AC电机调速系统中的应用（论文参考文献）
- [1]变频调速技术在超临界循环流化床机组上的应用及研究[D]. 孙家兴. 中国矿业大学, 2021
- [2]DC-DC斩波变换器随机脉宽调制方法研究[D]. 刘旺. 辽宁工程技术大学, 2021
- [3]九相永磁同步电机矢量控制及切套运行控制策略研究[D]. 翟自斌. 青岛大学, 2021
- [4]电力电子变压器矿用变频系统研究[D]. 张桂林. 河北工程大学, 2021(08)
- [5]复合式绕组五相感应电机结构设计与控制技术研究[D]. 李金宏. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [6]跑步机变频调速控制器的开发[D]. 罗明帅. 西安石油大学, 2021(09)
- [7]定排量电液动力源压力流量控制及应用[D]. 郝思琪. 太原理工大学, 2021(01)
- [8]连续波泥浆脉冲器自抗扰控制器控制软件开发[D]. 李家鹏. 西安石油大学, 2021(09)
- [9]一种基于Z源逆变器的新型单相电机变频调速方案[D]. 仲雪. 山东大学, 2021(12)
- [10]NPC型三电平逆变器的永磁同步电机矢量控制策略研究[D]. 石文启. 中国科学技术大学, 2021(08)