永磁同步电机控制方法研究与测试系统实现.pdf

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1、硕士学位论文永磁同步电机控制方法研究与测试系统实现PERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSMOTOR’SCONTROLMETHODRESEARCHANDTESTINGSYSTEM’SIMPLEMENTATION李硕哈尔滨工业大学2018年6月中图分类号：V448.25学校代码：10213UDC：629.7密级：公开工程硕士学位论文永磁同步电机控制方法研究与测试系统实现硕士研究生：李硕导师：程丹松副教授申请学位：工程硕士学科：计算机技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：

2、哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:：V448.25UDC：629.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSMOTOR’SCONTROLMETHODRESEARCHANDTESTINGSYSTEM’SIMPLEMENTATIONCandidate：LiShuoSupervisor：A.P.ChengDansongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpe

3、ciality：ComputerTechnologyAffiliation：SchoolofComputerScienceandTechnologyDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着航空航天技术的飞速发展，我国经过半个多世纪的投入与无数科研工作者的努力拼搏，我国在航天领域取得了一项又一项里程碑式的发展成就，如今可以说我国已经处在航天领域前列。对于航天器

4、而言，其携带的能源是非常有限的，远远不能供给其在太空各种各样行为的耗能，在这种情况下，太阳能帆板的是否正常驱动直接影响着一次发送的成败。而以当前的科技，一旦航天器在轨道出现问题尤其是帆板驱动这样的问题几乎是毁灭性的，因此需要在地面对其做充足的测试工作，尤其是其常用驱动设备，即永磁同步电机的测试，以减少可能对航天事业造成的巨大损失。在以上背景下，本课题，即永磁同步电机控制方法研究与测试系统实现显得十分必要，主要目的在于研究一种用于永磁同步电机方位轴和俯仰轴的控制方法，并实现一套对应的测试系统对电机的功能和性能特性进

5、行测试。论文对永磁同步电机的控制方法研究与测试系统实现进行了详细的阐述。针对两个轴的永磁同步电机设计的控制方法为联合PID控制策略与矢量控制算法的控制策略，使用d轴分量为零的解耦控制，并使用空间矢量脉宽调制计算PWM模块输出方波的占空比，进而控制三相电压，从而能够平滑的控制电机转动。本测试系统提供了丰富实用的功能模块，其中驱动控制包括方位轴、俯仰轴电机的闭环位置控制，闭环速度控制，开环电压或电流控制；信息采集显示模块包括二次电源各项参数的显示，电机运动信息以及电机运动状态的展示，便于用户查看各项信息；测试功能模块

6、提供了诸如累加运动，阶跃运动，正弦扫频运动，摩擦力矩测试等测试功能，方便测试人员测试电机的各项性能；还提供了锁和停靠，解锁和解停靠功能等。测试系统基于上下位机联合研制的方式，上位机采用NI公司的Labwindows开发工具研制了功能齐全与美观的操作与展示界面。核心控制部分由下位机实现，下位机基于TI公司的TMS320F28335嵌入式DSP芯片研制，在其中ADC转换模块，SCI通信以及PWM等模块的基础上实现了与上位机的数据帧通信，并实现了PID控制算法，id=0的永磁同步电机矢量控制算法和SVPWM空间矢量脉冲

7、调制算法来具体控制方位轴和俯仰轴电机的驱动。I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文经过将近一年的努力，历经多次调试与修改，本设备和系统已经研制完毕，各功能模块均已实现并能够正常工作。目前设备和系统已经通过了航天部门的测试和验收，并且使用情况良好。关键词：控制方法；永磁同步电机驱动；测试系统；TMS320F28335II哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofaerospacetechnology,China’scontinuousinvestmentinmoret

8、hanhalfacenturyandthehardworkofnumerousscientificresearchershavemakemanymilestonesofdevelopmentachievementsinthefieldofaerospace.Nowwecansaythatourcountryhasstandattheforefrontoftheaerosp