高性能永磁同步油泵電機(jī)矢量控制及其實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、多電/全電飛行器逐漸成為現(xiàn)代飛行器的發(fā)展趨勢(shì)，電動(dòng)燃油泵作為飛行器電源系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)施之一，其總體性能及穩(wěn)定性是整個(gè)系統(tǒng)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。隨著電子技術(shù)和永磁電機(jī)的發(fā)展，新型永磁同步電機(jī)以其體積小、功率密度高、效率高、控制靈活方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于燃油泵的驅(qū)動(dòng)控制。本文以一臺(tái)三相9/6極永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和數(shù)學(xué)模型分別展開(kāi)分析，并提出一套包含前饋控制、反饋控制和矢量解耦控制的高性能復(fù)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)

2、控制策略的效果，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行大量的穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的整套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能好，可靠性高，具有廣泛的應(yīng)用。
　　論文主要研究?jī)?nèi)容概述如下:
　　1.針對(duì)永磁同步電機(jī)，分析了其基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特點(diǎn)，得到一相的等效電路圖，建立了電機(jī)的電壓方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程，并最終得出其傳遞函數(shù)。
　　2.以坐標(biāo)變換為基礎(chǔ)，對(duì)矢量控制進(jìn)行了詳細(xì)分析，并根據(jù)永磁同步電機(jī)的特點(diǎn)及數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了一套集反電勢(shì)前

3、饋補(bǔ)償控制，電樞前饋補(bǔ)償控制，轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)反饋控制和通過(guò)矢量變換進(jìn)行解耦控制為一體的高性能復(fù)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
　　3.針對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，研究制作了一套以獨(dú)立H橋?yàn)橹黩?qū)動(dòng)形式的通用驅(qū)動(dòng)電路，主控制器采取DSP作為核心，輔以CPLD作為邏輯控制器，整個(gè)硬件電路還包含了電流、電壓測(cè)量，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角測(cè)量，相電流過(guò)流保護(hù)、系統(tǒng)程序保護(hù)、主動(dòng)控制和上下MOSFET管防共態(tài)導(dǎo)通等相關(guān)措施。
　　4.搭建了完整的實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，將設(shè)計(jì)的