船舶永磁同步推進(jìn)電機控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，由于電力推進(jìn)技術(shù)可降低燃油消耗、提高船舶操縱性能和節(jié)約船舶空間等優(yōu)點，使其成為船舶推進(jìn)系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。永磁同步電機具有效率高、功率密度大和動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點，作為船舶推進(jìn)電機廣泛應(yīng)用于船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中。本文以船舶永磁同步推進(jìn)電機作為研究對象，對其矢量控制系統(tǒng)及調(diào)速性能進(jìn)行深入研究。
　　本文首先分析了在不同坐標(biāo)系下永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型，在其基礎(chǔ)上對永磁同步電機矢量控制方法進(jìn)行了研究。通過對螺旋槳負(fù)載特性的分析，建立了

2、船-槳數(shù)學(xué)模型，并對其進(jìn)行了仿真研究。根據(jù)螺旋槳負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性并結(jié)合矢量控制原理，建立船-機-槳整體仿真模型，對其進(jìn)行仿真研究，實現(xiàn)了矢量控制的id=0控制策略。其次，在理論分析的基礎(chǔ)上，對船舶永磁同步推進(jìn)電機矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件設(shè)計，硬件設(shè)計包括:以TMS320F28335型DSP芯片為核心的控制電路，以不可控整流橋及其濾波電路、三相逆變橋及其吸收電路為核心的主電路，以M57962L驅(qū)動芯片為核心的IGBT驅(qū)動電路以及硬件保護(hù)電路

3、。在CCS3.3開發(fā)環(huán)境下，采用模塊化設(shè)計思想，結(jié)合匯編語言和C語言進(jìn)行軟件設(shè)計。系統(tǒng)可以分為初始化、主程序和中斷服務(wù)子程序三部分。文中給出了軟件設(shè)計的結(jié)構(gòu)流程以及轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的設(shè)計方法，并提出了一種具有死區(qū)補償?shù)腟VPWM算法，該方法能夠有效地抑制死區(qū)效應(yīng)，使系統(tǒng)的控制性能得到改善。
　　文章最后，設(shè)計出一套能夠用于小型船舶電力推進(jìn)的變頻驅(qū)動裝置，測得了該裝置的輸出波形和調(diào)試過程波形，對系統(tǒng)的性能做出了比較詳細(xì)的分析。實