异步电机矢量控制系统的参数辨识开题报告

 2021-08-14 03:04:58

1. 研究目的与意义(文献综述)

当前随着工业的发展对自动化设备要求越来越高,电机作为很多设备中不可缺少的重要组成部分,所以的电机的发展相当一定程度上决定了工业化的发展方向和前景。直流电机控制简单,但是不能达到预期的工作状态,交流电机工作效果比较好但是控制过程比较复杂。由于直流电机和交流电机在磁通控制方面有相似的部分,因此科学家想出来矢量控制的方法结合交流电机的优越性能和直流电机的易于控制从而达到很好的控制和工作要求。

1971年德国专家提出了矢量变换控制理论,解决了交流电机的转矩控制问题,开创了交流调速与直流调速相竞争的时代。但是,矢量控制技术自身也存在缺陷,当磁通发生变化、电动机参数发生变化、负载转矩发生变化时都会使矢量控制性能变差。正是由于异步电动机调速系统受电机参数变化、外部负载扰动等不确定性因素的影响,要获得高性能的异步电动机驱动系统,必须时刻清楚转子磁链的大小和方位。而这两个量都是不能清楚知道的。因此必须研究先进的控制策略以克服这些不确定性因素的影响,使系统具有较强的自适应性和抗干扰能力。本文将非线性自适应控制理论引入矢量控制系统中,利用自适应规律,使系统自动跟踪电机参数及负载转矩的变化,使系统具有良好的鲁棒性。基于此,本文就高精度变频调速技术及方案进行了设计与研究。本文介绍了基于转子磁场定向的矢量控制系统的原理及设计方法,并设计了转子磁链自适应观测器,同时做了仿真,最后用MATLAB/SIMULINK做了综合仿真,检验了设计方案的可行性和准确性。矢量控制技术是近年来提出的一种变频控制技术,其控制精度高,性能好,但计算量比较大。为此,我们采用美国TI公司的数字信号处理器(DigitalSignalProcessor)TMS320F240芯片作为系统的处理器,此芯片计算速度快(可达每秒两百万条指令),使得矢量控制算法得以实时的处理.另外,由于其内部提供了强大的功能模块,也使系统的软、硬件设计得到了极大的简化。本文共分四部分,第一部分介绍了交流调速技术发展与研究的背景、国内外研究水平、动向和意义;第二部分论述了电机在不同坐标系下的模型、矢量控制的基本原理和矢量控制系统的类型;矢量控制系统的控制性能的好坏取决于系统对磁链观测的准确性,在系统的设计中,首先考虑了磁通观测器的设计及其自适应控制算法,并根据具体算法做了仿真。第三部分研究了矢量控制系统的构成设想,重点讨论了系统的自适应算法,并根据实际,应用DSP实现了系统的数学化控制;第四部分用Matlab/Simulink对整个系统进行仿真,验证了自适应控制器的优越性。

2. 研究的基本内容与方案

研究(设计)的基本内容:

1.查阅相关文献,不少于15篇,其中英文至少3篇;翻译相关外文资料英文字符不少于15000个。了解异步电机矢量控制系统的参数辨识技术的发展经历及趋势,认真撰写开题报告。2.比较异步电机矢量控制系统的参数辨识的各种方案,设计异步电机矢量控制系统的参数辨识方案。3.撰写论文。论文正文字数不少于15000字。设计图纸不少于3张。

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3. 研究计划与安排

3.2-3.12修改、完善开题报告,技术方案要详细具体、明确无误3.13-3.20完成并上传开题报告内容,格式规范,无错字、别字3.21-3.26根据技术方案,搜集资料并理解相应理论,了解前沿技术知识3.27-4.6根据理论,搭建模块进行仿真4.7-4.27对仿真结果进行具体分析,提出改进思路和办法4.28-5.4撰写毕业设计论文目录,需要获得指导老师认可5.5-5.17根据论文目录撰写正文,内容层次清楚,格式规范,修改、完善论文5.18-5.24上传论文5.25-6.2打印论文,准备答辩

4. 参考文献(12篇以上)

[1]张艳存,异步电机矢量控制系统的参数辨识研究.2008.5

[2]何伟,异步电机矢量控制的检测和参数辨识.2013.6

[3]汤梦阳,异步电机矢量控制与参数辨识研究.2014.4

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