基于DSP的无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制系统研究

论文摘要

本文在分析永磁同步电动机(PMSM)的数学模型基础上,深入探讨了直接转矩控制技术在永磁同步电机速度控制中的应用。建立了具有新型开关电压矢量表的永磁同步电动机控制系统Matlab仿真模型,着重阐述了扩展卡尔曼滤波算法的原理及在本系统中的应用,构造了基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真模型,实现了无速度传感器在永磁同步电机直接转矩控制中的应用。本文以TI公司推出的电机专用微处理器TMS320LF2407DSP为控制核心,辅以必要的硬件,设计完成了一套完整的永磁同步电机全数字控制系统,对无速度传感器控制策略进行了实验研究。仿真结果验证了扩展卡尔曼滤波算法在无速度传感器电机控制中的有效性和合理性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 永磁同步电机的发展现状
• 1.2 永磁同步电动机控制方法的发展现状
• 1.3 永磁同步电动机无速度传感器的研究意义及现状
• 1.4 本文的主要内容
• 2 永磁同步电动机数学模型
• 2.1 引言
• 2.2 电压平衡方程
• 2.3 磁链方程
• 2.4 电磁转矩与机械运动方程
• 2.5 坐标变换
• 2.6 本章小结
• 3 永磁同步电机直接转矩控制系统
• 3.1 引言
• 3.2 DTC 的基本原理
• 3.3 DTC 的特点
• 3.4 DTC 的实现
• 3.5 DTC 的 MATLAB Simulink 仿真
• 3.6 本章小结
• 4 基于扩展卡尔曼滤波器的无传感器控制技术
• 4.1 引言
• 4.2 卡尔曼滤波原理和分析
• 4.3 扩展的卡尔曼滤波
• 4.4 应用扩展卡尔曼滤波算法的 PMSM 直接转矩控制的无传感器调速
• 4.5 系统仿真与分析
• 4.6 本章小结
• 5 基于 DSP 的数字控制系统软硬件实现
• 5.1 引言
• 5.2 DSP 数字控制系统硬件实现
• 5.3 基于 DSP 的控制系统软件设计
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文