博碩士論文 106323071 詳細資訊




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姓名 江育昇(Yu-Sheng Chiang)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系
論文名稱 無軸承離心泵控制
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摘要(中) 本論文分別以Kollmorgen製造之電流放大器EM19-28030-A02以及功率晶體驅動板實現無軸承離心泵之控制,以強健之PID控制器設計位置迴路與電流迴路控制磁浮軸承系統使永磁轉子穩定浮起,並應用PI控制器、干擾觀測器、前饋補償器於永磁同步馬達之控制,於無載狀態達到額定轉速。
實驗方面以德州儀器所生產的數位訊號處理器TM320F28335作為核心處理器,並使用Code Composer Studio作為軟體編譯開發環境,將控制演算法導入無軸承同步馬達系統。實驗步驟為:先對磁浮軸承系統進行懸浮控制,並下達轉速命令使其運轉至3000rpm,接著以Gain Scheduling方式導入另一組更強健之位置PID控制器參數,並分析轉子軌跡-控制電流之關係。
摘要(英) In this paper, the current amplifier EM19-28030-A02 manufactured by Kollmorgen and the MOSFET driver board were used to realize the control of the bearingless centrifugal pump. The PID controller was designed in the position loop and the current loop to control the magnetic bearing system. The PI controller, the disturbance observer, and the feedforward compensator were used to control permanent magnet synchronous motor. Reached the rated speed in the no-load state.
In the experiment, the digital signal processor TM320F28335 produced by Texas Instruments was used as the core processor, and Code Composer Studio was used as the software compilation development environment to introduce the control algorithm into the bearingless synchronous motor system. The experimental steps were as follows: firstly float up the magnetic rotor, and then issue the speed command to run to 3000 rpm. Then introduce another set of more robust position PID controller parameters in Gain Scheduling mode, and analyze the rotor trajectory-control current relationship.
關鍵字(中) ★ 磁浮軸承
★ 永磁同步馬達
★ PID控制器
★ 干擾觀測器
關鍵字(英) ★ magnetic bearing
★ bearingless slice motor
★ two-phase synchronous motor
論文目次 目錄
摘要 i
Abstract vi
目錄 vii
圖目錄 ix
表目錄 xvi
符號說明 xvii
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2文獻回顧 2
1.3論文架構 3
第二章 無軸承離心泵之硬體與周邊電路介紹 4
2.1前言 4
2.2磁浮馬達新舊架構比較 4
2.3感測器資訊定義 7
2.4 TMS320F28335數位訊號處理器簡介 9
2.5控制系統之電路簡介 11
第三章 永磁式磁浮軸承控制 17
3.1前言 17
3.2軸承繞組介紹 18
3.3永磁型磁浮軸承懸浮原理 20
3.4磁懸浮力公式推導 22
3.5一階低通濾波器 26
3.6磁浮軸承控制架構圖 27
3.6.1 架構一…………………………………………………27
3.6.2 架構二…………………………………………………28
第四章 永磁同步馬達驅動 31
4.1前言 31
4.2馬達繞組介紹 32
4.3永磁同步馬達數學模型 33
4.4磁場導向控制 34
4.5電流迴路控制器設計 36
4.5.1 PI控制器設計………………………………………….36
4.5.2 前饋補償器設計…………………………………….…38
4.5.3 干擾觀測器設計……………………………………….42
4.6永磁同步馬達控制架構 48
4.6.1 架構一………………………………………………….48
4.6.2 架構二………………………………………………….49
4.6.3 架構三………………………………………………….50
第五章 磁浮軸承及同步馬達實作成果 52
5.1前言 52
5.2實驗硬體配置 53
5.3 實驗器材介紹 56
5.4脈波寬度調變(PWM)設定 59
5.5 程式規劃流程 60
5.6 以電流放大器驅動磁浮軸承與馬達成果 62
5.7 以電流放大器驅動磁浮軸承搭配驅動板驅動馬達成果 69
5.8以功率晶體驅動板驅動磁浮軸承及馬達成果 76
5.9各架構下的比較 97
第六章 結論與未來展望 99
參考文獻 100
參考文獻 參考文獻
[1] S. Earnshaw. “On the nature of the molecular forces which regulate the constitution of the lumiferous ether, ” Trans. Camb. Phil. Soc., 7, Part I:97–112, 1842.
[2] Schweitzer, E. Maslen, “Magnetic Bearings- Theory, Design and Apply to Rotating Machinery,” Springer, 2009.
[3] Klaus Raggl, Thomas Nussbaumer and Johann W. Kolar, “A Comparison of Separated and Combined Winding Concepts for Bearingless Centrifugal Pumps”, Journal of Power Electronics, Vol.9, pp.243-258, 2009.
[4] 朱俊,邓智泉,王晓琳,廖启新, “单绕组无轴承永磁薄片电机的原理和实现,” 中国电机工程学报, vol. 28, no. 33, pp.68-74, Nov. 2008.
[5] Qinan Li , Pascal Boesch , Mario Haefliger , Johann W.Kolar , Dehong Xu, “Basic Characteristics of a 4kW Permanent-magnet Type Bearingless Slice Motor for Centrifugal Pump System,” IEEE International Conference on Electrical Machines and Systems , pp.3037-3042, 2009.
[6] H.A. Toliyat and S.G. Campbell, DSP-BASED Electormechanical Motion Control, CRC Press, 2003.
[7] Reto Schob, Thomas Gempp,2002, Electrical Rotary Drive. U.S.Patent No.09/560,826
[8] 張佑毓,“初始位置估測與高頻注入法啟動應用於內藏式永磁同步馬達無感測器驅動”,國立中央大學,碩士論文,民國105年。
[9] R.H.Park , “Two-reaction Theory of Synchronus machines-Genearalized Method of Analysis-Part I,” AIEE Trans. , Vol. 48, pp.716-727,July ,1929
[10] W.H. Yao, P.C. Tung, C.C Fuh, and F.C. Chou, “A Robust Uncertainty Controller With System Delay Compensation for an ILPMSM System With Unknown System Parameters”, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 58,No. 10, Oct.2011.
[11] 李冠賢, “雙軸馬達同步控制研究”,國立中央大學,碩士論文,台灣,民國104年。
[12] 葉品良, “智慧型運動控制器之研發”,國立中央大學,碩士論文,台灣,民國104年。
[13] 謝佳倫, “兩相同步薄片型無軸承馬達磁浮轉子控制”,國立中央大學,碩士論文,台灣,民國107年。
指導教授 董必正(Pi-Cheng Tung) 審核日期 2019-8-15
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