以DSP控制器實現同步馬達主動式減震與三相整流充電控制系統

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姓名

張力仁(Li-Jen Chang) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

以DSP控制器實現同步馬達主動式減震與三相整流充電控制系統
(DSP-based controller for active damping of synchronous motor with three-phase rectifier charging control system)

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摘要(中)

本論文以數位訊號處理器整合的馬達驅動和量測模組，實現向量控制座標轉換的方法，控制永磁同步電動機，以轉速的誤差經過比例積分控制器算出q 軸電流的命令，d軸電流控制命令為零，透過電流誤差以及座標反轉換，再經過空間向量脈寬調變算出功率開關切換的命令，進而達到電流以及速度控制的架構。偵測發電機每一個週期的最高轉速，調整速度的命令，使系統能夠維持穩定轉速，達成主動式減震的目的。發電機透過三相全橋式開關整流器，可以整流出直流電壓，經由三相電流的關係，控制功率開關的切換，利用功率開關和發電機等效的電感來達到升壓的效果，以直流端電壓的誤差經過比例積分控制器算出電壓的命令，進而控制直流端電壓的穩定。

摘要(英)

This paper applied the digital signal processor combined with motor drives and measurement modules to realize field oriented control method. For control of permanent magnet synchronous motor , we can use the speed feedback error and the coordinate inverse transform to calculate the q-axis current command by proportional integral controller . The d-axis current command is zero. We used the space vector pulse width modulation to calculate the command of IGBT module to achieve the current and speed control of PMSM. We detected the maximum speed of each cycle of the generator mode to adjust the speed command for the system maintaining a steady speed also achieve the purpose of active damping control. Through the Full-bridge SMR, the generator can apply DC voltage. We detected the relationship of three-phase currents to control the power switch. The power switch and generator equivalent inductance can consist the voltage boost circuit. We detected the DC-side voltage feedback error , can use the proportional integral controller to calculates the voltage command, and then control the stability of the DC-side voltage.

關鍵字(中)

★ 永磁同步發電機
★ 永磁同步馬達

關鍵字(英)

★ PMSM
★ PMSG

論文目次

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
一、緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 永磁同步電動機 2
1-3 永磁同步發電機 3
1-4 文獻回顧 3
1-5 大綱 3
二、向量控制理論 5
2-1 簡介 5
2-2 克拉克轉換(Clarke Transform) 6
2-3 派克轉換(Park Transform) 7
2-4 靜止三軸座標系數學模型 8
2-5 旋轉兩軸座標系數學模型 11
2-6 空間向量脈寬調變 14
2-7 弱磁控制 17
三、主動式減震方法 18
3-1 簡介 18
3-2 馬達速度控制 19
四、永磁同步發電機控制方法 20
4-1 簡介 20
4-2 三相全橋式開關整流器 21
4-3 三相電流感測器升壓切換 22
五、硬體與軟體架構 25
5-1 系統架構 25
5-2 硬體架構 26
5-2-1 馬達裝置 26
5-2-2 控制器 29
5-3 軟體架構 32
六、實驗結果 35
6-1 實驗架構 35
6-2 電動機電流與速度控制 36
6-2-1 電流控制 36
6-2-2 速度控制 38
6-3 發電機電壓控制 40
6-3-1 三相電流 41
6-3-2 直流端電壓 42
6-4 發電機/電動機整合測試 43
6-5 實驗結果討論 44
七、結論與未來展望 45
參考文獻 46

參考文獻

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指導教授

董必正(Pi-Cheng Tung)

審核日期

2012-7-26

推文