毕业设计（论文）开题报告-感应电机矢量控制及仿真

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1、榊毕业论文（设计）开题报告论文题目感应电机矢量控制及仿真班级姓名院（系）汽车工程学院导师开题时间1•课题研究的目的和意义电动叉车具有噪声小，转换率高，易于控制并H无废气排放等优点被广泛关注，也由于电动叉车具有这些优点，所以在仓库、食品、药品、车间以及微电子及仪器仪表等对环境要求较严格的场合得到广泛应用。随着最近雾霾的严重，环保问题已经成为大家关注的焦点。因此，噪声小，无废气排放的电动叉车已经成为工厂首选，这是这些因素刺激了电动叉车的发展。交流电动叉车的开发和研究已经是现代叉车发展的重点，交流电驱动系统是目前小吨位电动叉车的主流驱动系

2、统，但是交流电驱动系统需要现场调节大量控制参数，需要开发手持编程器完成该功能，因此对于手持编译器的开发成为必要。由于DSP芯片对于数据的及时处理能力的优越性，因此基于TI28335开发适用的手持编译器将有利于对于电动叉车的实吋控制和检测维修。避免了电动叉车控制器一经生产出来参数就已经固定以及维修困难的缺陷，提高了电动叉车的工作效率和实用性，更能使电动叉车达到更加适合的工作功率范围。2.国内外研究现状20世纪60年代后，电力电子学、微电子技术和现代电机控制理论的发展，为交流电气传动产品的开发创造了有利条，使得交流传动逐步具备了宽调速范

3、围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能。现代电机控制理论的发展，一方面不断地有技术指标极其苛刻的特殊应用需求，另一方面乂要求提高性能、降低损耗、减少成木。微电子技术和计算机技术的飞速发展，以及控制理论的完善，仿真工具的日渐成熟，给电机控制行业带来了很多机遇和发展契机[l]o人们已经能够开发出全数字的交流调速产品，采用先进的控制理论，获得优于直流调速的性能，现代电气传动领域已经步入交流调速取代直流调速的时代。一直以来，交流电机及控制器多用于固定设备的驱动，20世纪70年代开始在欧洲和H本用于行走设备，最早用于火车，后

4、来用于电动行走车俩。交流电机及控制技术在欧洲和亚洲从研制到成熟经过了约10年时间，之所以得以迅速发展主要是因为交流控制器的快速发展使得控制器无论从尺寸到成木都有了较大幅度的降低，近几年在美国也开始被广泛认可和使用。美国交流动力控制技术发展滞后的主要原因是因为电压等级标准的不同，在欧洲和亚洲，普遍采用高电压、低电流的电机及控制系统而在美国，采用的是低电压、高电流的电机及控制系统。例如，在欧洲和亚洲l・5t级的电动叉车多用48V电压，而美国1.5t级电动叉车多用36V电压。最初的交流控制器尺寸较大，成本也较为昂贵，并且不支持美国所采用的

5、电压等级。认识到了交流驱动系统的优越性，美国的叉车和电控开发部门就以交流动力控制技术发展的瓶颈问题展开了有针对性的研究，最终使成木、尺寸、电压等级等问题得以很好的解决，因此，交流电动叉车在美国得到了很好的发展[2]。交流电机及控制系统被认为是较高级的电动叉车技术特性之一，目前世界上采用交流动力控制技术的叉车企业主要有丰出、BT、Raymond、永恒力和克拉克等公司。现在的交流电动机调速系统，大体形成两大主流：一是以美、欧为主的感应电动机派，二是以日本为主的永磁同步电动机派。目前电动叉车所用的交流电机常用的控制方法应用较多并且较成熟的

6、有两种。他们是基丁•不同的思路，各有长短。2.1感应电机的矢量控制系统感应电机的矢量控制系统在电动叉车上使用的目前最常用的有四种方式：2.1.1转差频率的矢量控制方案转差频率控制是依据电机电磁转矩和转差频率Z间的关系来控制电机转矩的一种方式[3],即通过调节转差来控制转矩以到达良好的调速性能。优点：合理控制转矩，改善交流系统的静、动态性能。缺点：控制理论基于电机的稳态模型，不适合动态；电流调节器只控制电流幅值而不涉及定子电流的相位。两者都是从交流电机的稳态等效电路和稳态转矩公式出发，只能在稳态情况下维持气隙磁通恒定，因而动态性能不够

7、理想。由于控制规律简单，目前仅用于一般调速系统中。2.1.2气隙磁场定向的矢量控制方案气隙磁场定向系统屮磁通关系和转差关系存在耦合，需要增加解耦器，这使得它比转子磁通的控制方式复杂，但具有一些状态能直接测量的优点，比如气隙磁通。同时电机磁通的饱和程度与气隙磁通一致，故基于气隙磁通的控制方式更适合于处理饱和效应。2.1.3定子磁场定向的矢量控制方案定子磁场的矢量控制方案，在一般的调速范围内课利用定子方程作磁通观测器，非常易于实现且不包括对温度变化非常敏感的转子参数，可达到相当好的动静态性能，同时控制系统结构也相对简单。然而低速时，由于

8、定子屯阻压降占端电压的大部分，致使反电动势测量误差较大，导致定子磁通观测不准，影响系统性能。2.1.4转子磁场定向的矢量控制方案转子磁场定向的控制方案，缺点是磁链闭环控制系统总转子磁通的检测精度受转子时间常数的影响较大，降低了系统的性