一、新型串级调速系统的研究（论文文献综述）
田宇[1]（2020）在《基于双馈电动机调速控制的仿真设计》文中指出调速系统是电动机降低能耗、改变输出效率的最有效手段之一,尤其是串级调速系统技术的研究长期以来都是科研工作者关注的热点。利用Matlab软件对双馈电机的斩波式串级调速系统设计成转速、电流双闭环控制模式。为了实现调速的控制效果达到最佳,利用斩波器的有效占空比例控制电机转子回路中的附加电势。在一定程度上,为后续进行高效无刷双馈电动机的设计提供具有实际应用价值的参考思路。
周梦迪[2]（2020）在《永磁同步电机伺服系统的单控制环模型预测算法研究》文中提出永磁同步电机因其调速范围宽、运行效率高、维护方便等优点,已成为交流伺服系统的主要执行机构。但由于其存在多变量、强耦合、非线性等特点,且在实际工况中会受到参数摄动、外部干扰和摩擦等因素的影响,传统的线性控制方法无法实现高精度控制。近些年来,由于科学技术迅速发展、现代控制理论不断丰富,众多先进控制算法被提出并在运动控制领域得到了较好的应用。作为其中的一种优化算法,模型预测控制不仅可以有效利用系统模型,还能够充分考虑约束条件。此外,不同于一般的串级控制,单控制环模型预测算法以一个控制环替代速度环和电流环,不但结构简单、待调节的参数少,而且可以克服串级结构动态响应慢的缺点。本文以改善控制系统的综合性能为目标,将深入研究基于永磁同步电机伺服系统的单控制环模型预测算法。基于矢量控制策略,本文首先利用永磁同步电机电压和转速的二阶模型关系设计了单环模型预测控制器。接着,为提高伺服系统的速度环带宽,在单环MPC反馈控制的基础上引入了速度参考信号的前馈补偿,设计了单环MPC与参考信号前馈的复合控制方法。仿真和实验结果表明,相比于串级PI控制,单环MPC方法的各项性能均有所提高。同时,所提出的复合控制方法能够有效提升伺服系统的速度带宽。针对强干扰工况下电机参数变化、外部负载突变问题,本文研究了基于扰动观测器的单环MPC控制方法。首先设计了二阶线性扰动观测器估计由模型参数不确定性和外部负载扰动组成的集总干扰,然后将扰动估计值引入预测模型中以获得精确地预测输出,并在此基础上设计单环MPC控制器。仿真结果表明,该方法具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。考虑到摩擦是实际系统中必然存在的因素且会对伺服系统的控制性能造成不利影响,尤其是低速时跟踪性能的下降,为此本文研究了基于摩擦补偿的单环MPC控制方法。第一步对摩擦模型进行分段线性辨识,第二步利用扰动观测器估计由摩擦补偿偏差、负载扰动等组成的集总干扰,最后将摩擦力矩与扰动估计值引入电机的运动方程中,从而建立更加准确的预测模型,并在此基础上进行单环MPC的设计。通过仿真和实验验证了该方法能够有效地提升电机在做低速、往返运动时的速度跟踪性能。
王兴武[3]（2020）在《斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究》文中提出高压大功率电机的节能调速具有重要的国民经济意义。斩波串级调速是高压大功率电机调速的一种高效方式,在工业现场有着广泛应用。串级调速设备从电机转子侧接入,把定子侧的高压调速转化为转子侧的低压调速,并且只需控制远小于电机额定功率的转差功率,具有控制电压低、控制功率小、结构简单、自身损耗低、运行环境要求低等优点。所以,斩波串级调速系统在高压大功率电机调速方面具有独特的优势。目前对斩波串级调速系统的研究主要侧重于理论研究、参数计算和仿真建模,与工程应用结合很少。由于缺乏对系统稳态性能及综合优化、设备器件特性及功率单元结构等方面的研究,造成长期以来斩波串级调速系统的可靠性得不到保证。论文首次针对上述问题对斩波串级调速系统进行深入研究和分析,并结合工程实践确认研究结果的正确性,主要开展了以下研究工作:1.根据异步电机的基本方程和等效电路,基于异步电机出厂时的铭牌数据,建立了用于计算异步电机等效电路参数的计算公式,通过实例计算,提供不同功率电机等效参数的取值范围,为绕线电机等效参数的计算提供理论依据和工程数据参考;通过建立精确的电机等效电路和等效电路参数辨识优化模型,将非线性方程求解问题转化为优化问题,得到基于铭牌数据结合PSO优化算法的异步电机参数辨识方法,提高了调速工况下电机等效参数的计算精度。2.分析斩波串级调速系统三种稳态状态下主回路器件及功率单元的工作状态,设计控制逻辑实现了调速稳态之间的平稳转换,为斩波串级调速系统的稳态转换控制提供设计原则。根据主回路等效电路,建立调速稳态时的主回路数学模型,得出斩波串级调速主回路各主要电气参数之间的函数关系,以及主要电气参数的纹波公式,为斩波串级调速系统的主回路稳态分析提供理论依据。基于主回路稳态分析,对大功率斩波单元的器件并联拓扑结构、并联IGBT同步、低感叠层母排等问题进行优化研究,首次提出了大功率斩波单元优化方案,并在国内最大功率（5400kW）串级调速项目中完成验证,解决了斩波串级调速系统在大功率电机应用的关键问题。3.对斩波电抗器损耗进行深入研究,根据铁芯损耗理论和电抗器工作电流特性分析,建立基于修正Steinmetz经验公式的斩波电抗器铁芯损耗数学模型,在大功率模拟带载试验平台上完成验证,为斩波电抗器的设计和选型提供了理论依据和工程方法。4.基于稳态分析及各参数与调速系统性能的直接相关程度,识别调速系统的四个主要性能参数以及影响调速系统性能的五个关键参数;系统地分析了关键参数对调速系统性能的影响,并从调速系统全局出发,提出系统综合优化方案,实现了调速系统在调速性能、可靠性和经济性三方面的综合最优,为斩波调速系统的设计提供了综合优化方法和实际应用方案。5.对斩波串级调速系统的功率因数进行研究,分析斩波串级调速系统功率因数偏低的原因,据此提出低压一体化无功补偿方案;针对在低压侧无功补偿投切时出现逆变颠覆的实际问题,进行机理分析并提出解决方案;基于减小转子侧谐波以提高功率因数的原理,提出了整流单元电容吸收的改进方案。
赵轩浩[4]（2020）在《基于DSP的无刷直流电机驱动控制系统设计》文中进行了进一步梳理与传统有刷直流电机相比,无刷直流电机由于其具有效率高、可靠性好、噪音低、寿命长的优点,被广泛应用于家用电器、无人机、电动汽车以及工业机器人等多种领域。本文针对无刷直流电机驱动和控制的快速性、稳定性和精确性需求,构建了无刷直流电机的数学模型,设计了一种基于DSP的无刷直流电机驱动控制系统,并在此基础上研究了基于单神经元的PI控制器,改进了串级PI控制算法,实现了无刷直流电机的稳定驱动与精确控制。结果表明,本论文所构建的驱动控制系统具有控制精度高,响应速度快,成本较低等优点。论文主要工作如下:1.分析了无刷直流电机的工作原理与控制方法。从电机本体、位置传感器及驱动控制电路等方面分析了控制系统的基本结构;通过分析位置、转速、电流等三个控制量的检测方案,以及无刷直流电机的驱动方式,阐述了控制系统的基本工作原理;建立了无刷直流电机的数学模型。2.研究了无刷直流电机串级PI控制算法。设计了电流内环、转速外环的无刷直流电机串级控制系统,研究了基于单神经元的PID控制器,以提高控制系统的性能;然后根据实验所用电机参数,基于MATLAB软件平台构建了仿真模型,并对仿真结果进行分析。3.设计了无刷直流电机驱动控制系统的硬件电路及软件代码。根据需求分别对电源模块、驱动模块、逆变电路模块和检测模块等四部分进行分析与计算,完成芯片的选型与外围电路的设计;利用DSP集成开发环境完成了 PWM控制信号的发生,位置、转速、电流三个反馈信号的检测,并实现了电流PI、转速PI串级控制算法。4.对所设计的驱动控制系统进行了实验测试。进行了信号波形试验,对PWM、霍尔和编码器信号进行了精确性验证,然后进行了电机空载以及调速试验。结果表明,本系统的调节时间不超过0.03s,调速范围在400r/min到3600r/min时转速较为稳定,且在此范围内稳定运行时转速波动不超过20r/min,电流波动及转矩波动也较小,基本满足设计要求。
王加利[5]（2020）在《动力定位系统推进电机的无模型自适应矢量控制策略研究》文中指出动力定位系统是海洋智能航行器的关键驱动装置,然而现有控制算法大多集中于动力定位系统运动轨迹跟踪控制研究,对推进器复杂非线性动态特性的研究却少有提及。近年来,推进电机交流控制技术快速发展,推进器内部结构日趋复杂,作为船舶动力定位系统的主推进装置,吊舱推进控制系统需要克服推进器的复杂动态特性影响,将作业船舶的动力转化成推力从而实现动力定位系统的跟踪控制。船舶动力定位系统在海上作业时,既要面对模型参数不确定性以及自身噪声干扰等情况,还要解决外界扰动对推进系统的影响问题。本论文考虑动力定位系统推进器复杂非线性动态特性以及扰动影响等不确定性因素,研究了动力定位系统推进电机的无模型自适应矢量控制策略。具体内容如下1、考虑动力定位系统推进器复杂非线性动态特性问题,研究在推进电机矢量控制系统中引入PI控制和无模型自适应控制相结合的方法,并对比PI矢量控制方案和无模型自适应矢量控制方案的控制效果,通过仿真验证两种推进电机控制方案的可行性。2、针对船体震动时推进器产生的噪声影响推进电机控制精度问题,提出串级无模型自适应矢量控制方法,在速度外环和电流内环采用无模型自适应控制算法,构成内外回路控制新方法,以有效抑制噪声的影响并提高控制系统的控制精度和响应速度,通过仿真验证新方法的有效性。3、针对未知的螺旋桨负载给推进电机的速度控制造成的不确定性影响问题,通过引入滑模观测器对负载扰动进行观测,将无模型自适应控制、滑模控制和矢量控制系统相结合,提出推进电机无模型自适应滑模矢量控制系统,提高动力定位推进电机控制系统的鲁棒性能。4、针对动力定位推进控制系统中的未知负载扰动及测量扰动导致控制量频繁动作的问题,研究无模型自适应滑模矢量控制系统的抗扰性能,与PI矢量控制系统对比并进行仿真实验,验证所提控制方案对扰动抑制的有效性,为实船应用提供参考价值。
王美蕴[6]（2020）在《现代斩波串级调速控制系统的设计与仿真》文中指出基于现代斩波串级双闭环调速控制系统的工作原理建立串级调速系统的动态框图。由工程设计法对双闭环控制系统中的电流调节器和转速调节器的参数进行计算,同时对主电路中的各种电子元器件进行选择。建立仿真模型,运用MATLAB软件对现代斩波串级双闭环调速控制系统进行仿真分析。根据仿真结果来对系统的设计方案的可行性进行验证,结果表明现代斩波串级双闭环调速控制系统的优越性。
林永君,王兴武,王兵树,张照彦[7]（2020）在《高占空比斩波串级调速反馈变压器保护优化》文中认为斩波串级调速系统从电机转子侧调节转差功率实现调速,在高占空比运行时转差功率很小,发生逆变故障后逆变直流电流波形呈现稀疏脉冲形状,现有保护策略不能检测到过流故障信号并执行保护动作,极易导致反馈变压器损坏。针对现存问题,分析了斩波串级调速系统的稳态电流特性及逆变故障暂态过程,结合现有保护策略,得出保护失效原因的理论依据,并据此进行保护优化,提出带直流回路欠压保护的优化方案。仿真及样机试验表明,理论分析及推导正确,经优化的保护策略能够在逆变故障时有效保护反馈变压器,可提高系统可靠性。
刘洋[8]（2020）在《井工矿山正压给水前置泵串级调速技术研究》文中指出煤矿井下排水系统担负着煤矿井下排除积水的任务,是煤炭安全生产的重要设施。在排水过程中,汽蚀现象会引起水泵效率下降,管路老化结垢造成管阻增大,致使水泵偏离高效工况区运行,以及水泵的选型设计与矿井地测高度不完全匹配等问题,致使矿井排水系统能耗大、效率低。井下排水系统常使用高扬程、大流量、大功率的离心式排水泵,该泵需配备大功率的异步电机来驱动,直接对大功率电动机进行变频调速控制,会造成异步电机的功率因数低,加重电网及配电设备的负荷,且所采用的变频装置功率大、成本高、调节响应时间长。为此,本文提出前置泵串级变频调速技术,即在大功率离心式主排水泵前端串联小扬程、大流量、小功率、速度可调节的离心式排水泵。通过对前置泵进行变频调速控制,使小泵带动大泵,保持排水系统在正常涌水条件下始终在高效区运行。此研究对提高井工矿山排水系统效率,保障排水系统的安全性和可靠性具有重要意义和经济价值。论文的主要研究内容如下:（1）分析离心式水泵串联工作时流量和扬程的变化规律及水泵工况点调节方法;基于离心泵的特性方程与相似理论,分析单泵工作变频调速节能原理以及前置泵串级调速节能原理。（2）搭建离心泵串级调速实验平台,开展两台同型号离心泵串级正压给水前置泵变频调速实验,通过实验数据采集,利用Matlab软件进行曲线拟合、求解多项式回归方程系数,分析曲线变化规律;构建两台不同型号离心泵正压给水前置泵串级调速系统数学模型,仿真分析流量-效率曲线变化规律,并与实验曲线变化规律进行对比分析。（3）依据煤矿排水系统实际工况,以串级排水系统效率为优化目标,构建前置泵变频调速控制系统数学模型;利用Matlab/simulink模块,结合模糊PID自适应控制算法,对控制系统的动、静态特性进行仿真分析,确定出前置泵最佳变频调速控制方法。（4）搭建主排水泵串级正压给水实验测试平台,开展主排水泵地面性能试验,并对其效率进行分析;开展煤矿井下串级正压给水前置泵变频调速工业性实验,通过数据采集,对其能耗与经济效益进行分析。
李季[9]（2019）在《基于模糊控制的异步电机矢量控制系统研究》文中研究说明市场上通用的变频器最常用的控制方法主要是矢量控制和电压频率比控制,在矢量控制策略中包无传感器的矢量控制和带传感器的矢量控制。矢量控制技术广泛应用于工业现场对转速精度控制要求高的领域,但是对于现场负载存在多变的情况,电机的动态性能响应则及表现较差,为解决负载多变问题,首先应从矢量控制基本原理出发,要得出异步电机在正交坐标系上的状态方程和数学模型,先将矢量控制三相静止转两相静止,两相静止转两相旋转、三相静止转两相旋转3类坐标变换矩阵推导出来。然后设计了三类矢量控制系统:其一,根据转速、磁链闭环矢量控制系统;其二,带转矩内环的转速、磁链矢量控制系统;其三,以模型参考为基础提出的一类自适应矢量控制系统。前两种控制系统主要是基于对转速环与磁链环作出相应的改进,增加了转速调节器、磁链调节器、以及转矩调节器,以实现系统的对于转矩变化、转速变化的抗干扰能力的提升。最后,分别对应这三种控制系来搭建系统模型,进行仿真实验分析三种系统的动态响应。基于电机模型来建立以上的三种控制系统,在实际的工作情况中电机模型参数是有变化的,从而使转速的精度产生一定偏差。由负载转矩的变化引起的电机参数不能准确辨识的问题,降低了系统的动态和静态响应,针对这种情况设计参数自适应的模糊PID矢量控制系统。该控制系统在转速调节器和转矩调节器增加模糊PID控制器。其中开关式模糊PID控制系统需要手动调节PID参数,可提升系统的动态性能。另一种PID控制系统动态性能可以通过串级式模糊控制系统来提升,PID参数的自适应的特性也更适合现场的应用。最终,通过搭建实物控制实验平台,并采用串级式模糊PID控制系统,提高转速矢量控制的静态和动态响应。结果表明:模糊PID控制系统的稳定性和鲁棒性更好,减小了系统的调节时间和超调量,在实际工程应用中有很高的指导意义。
王兴武,林永君,王兵树,张照彦[10]（2020）在《基于欠压判定的斩波串级调速逆变保护优化》文中研究表明斩波串级调速系统在高占空比运行时转差功率很小,发生逆变故障后的逆变直流电流波形呈现稀疏脉冲形状,导致现有的逆变保护不能检测到故障信号并执行保护动作,极易损坏逆变侧器件。针对现存问题,通过分析斩波串级调速系统在高占空比运行时的稳态电流特性及逆变故障暂态过程,得出逆变保护失效原因的理论依据,并据此进行保护优化,提出带直流回路电压检测及欠压判定的优化方案。仿真及样机实验结果表明理论分析正确,经优化的逆变保护策略能够在逆变故障时有效保护逆变侧器件,可提高系统可靠性。
二、新型串级调速系统的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型串级调速系统的研究（论文提纲范文）
（1）基于双馈电动机调速控制的仿真设计（论文提纲范文）
| 一、双馈电动机调速控制系统的设计 |
| （一）电流调节器的设计。 |
| 1. 结构选择。 |
| 2. 参数计算。 |
| （二）速度调节器的设计。 |
| 二、双馈电动机调速控制系统的仿真结果 |
| （一）双馈电机调速系统建模。 |
| 1. 建立Simulink仿真模型。 |
| 2. 原件参数设置。 |
| 3. 系统封装。 |
| 4. 系统仿真运行。 |
| （二）仿真结果。 |
| 三、结论 |
（2）永磁同步电机伺服系统的单控制环模型预测算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 永磁同步电机交流伺服系统的组成及其研究现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机伺服系统的组成 |
| 1.2.2 永磁同步电机伺服系统的基本控制策略 |
| 1.2.3 永磁同步电机伺服系统的控制理论研究现状 |
| 1.3 模型预测控制理论的研究现状 |
| 1.3.1 预测控制理论的发展 |
| 1.3.2 模型预测控制及其在交流伺服系统中的应用 |
| 1.4 本论文的工作和章节安排 |
| 第二章 永磁同步电机的数学建模及矢量控制方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机的数学建模 |
| 2.2.1 ABC三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.2 αβ两相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.3 dq两相旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.3 永磁同步电机的矢量控制方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 永磁同步电机单环模型预测控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型预测控制的基本原理 |
| 3.3 PMSM单环MPC方案的设计 |
| 3.3.1 预测模型 |
| 3.3.2 反馈校正 |
| 3.3.3 滚动优化 |
| 3.4 基于参考信号前馈的PMSM复合单环MPC方案的设计 |
| 3.5 仿真与实验结果分析 |
| 3.5.1 仿真结果分析 |
| 3.5.2 实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于扰动观测器的永磁同步电机单环模型预测控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 扰动观测器 |
| 4.2.1 扰动观测器的基本原理 |
| 4.2.2 基于PMSM标称模型的扰动观测器设计 |
| 4.3 基于扰动观测器的PMSM单环MPC方案的设计 |
| 4.3.1 预测模型 |
| 4.3.2 基于扰动补偿的预测输出 |
| 4.3.3 反馈校正 |
| 4.3.4 性能指标函数 |
| 4.3.5 约束问题求解 |
| 4.4 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于摩擦补偿的永磁同步电机单环模型预测控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 摩擦模型 |
| 5.2.1 静态摩擦模型 |
| 5.2.2 动态摩擦模型 |
| 5.3 摩擦参数辨识 |
| 5.3.1 最小二乘法基本原理 |
| 5.3.2 Stribeck模型分段线性化参数辨识 |
| 5.4 基于摩擦补偿的PMSM单环MPC方案的设计 |
| 5.4.1 基于摩擦补偿的DOB设计 |
| 5.4.2 预测模型 |
| 5.4.3 基于摩擦补偿的预测输出 |
| 5.4.4 性能指标函数 |
| 5.4.5 滚动优化 |
| 5.5 仿真与实验结果分析 |
| 5.5.1 仿真结果分析 |
| 5.5.2 实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间科研成果与获奖情况 |
（3）斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 斩波串级调速技术研究现状 |
| 1.2.1 斩波串级调速技术 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 课题研究意义及主要内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 1.4.3 课题创新点 |
| 第2章 斩波串级调速系统原理及电机特性分析 |
| 2.1 斩波串级调速系统的工作原理 |
| 2.2 基于铭牌数据的电机参数辨识 |
| 2.2.1 异步电机的等效电路和基本方程 |
| 2.2.2 异步电机参数计算的公式法 |
| 2.2.3 基于铭牌数据结合PSO的电机参数辨识 |
| 2.2.4 电机等效电路参数分析 |
| 2.3 斩波串级调速系统的机械特性及脉动转矩 |
| 2.3.1 斩波串级调速系统的机械特性 |
| 2.3.2 斩波串级调速系统的脉动转矩 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 调速系统主回路稳态分析及优化 |
| 3.1 主回路拓扑结构及系统状态 |
| 3.1.1 主回路拓扑结构 |
| 3.1.2 系统稳态状态及相互转换 |
| 3.2 调速稳态时的主回路数学模型 |
| 3.2.1 基于电路分析的稳态数学模型 |
| 3.2.2 主要电气参数的纹波分析 |
| 3.2.3 基于能量平衡的数学模型 |
| 3.2.4 仿真与现场试验验证 |
| 3.3 大功率斩波单元优化 |
| 3.3.1 器件并联拓扑结构方案 |
| 3.3.2 并联IGBT的同步分析 |
| 3.3.3 低感斩波叠层母排设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 关键参数对系统性能的影响与系统综合优化 |
| 4.1 调速系统的主要器件及关键参数 |
| 4.1.1 主要器件及其参数 |
| 4.1.2 系统关键参数分析 |
| 4.2 主要器件参数特性分析 |
| 4.2.1 电压电流参数分析 |
| 4.2.2 电感电容参数分析 |
| 4.2.3 功率器件损耗分析 |
| 4.3 斩波电抗器损耗分析 |
| 4.3.1 铁芯损耗理论模型 |
| 4.3.2 斩波电抗器的铁芯损耗模型 |
| 4.3.3 斩波电抗器的铁芯损耗试验 |
| 4.3.4 试验结果小结 |
| 4.4 关键参数对系统性能的影响分析 |
| 4.4.1 反馈电压对系统性能的影响分析 |
| 4.4.2 斩波频率对系统性能的影响分析 |
| 4.4.3 器件参数对系统性能的影响分析 |
| 4.5 系统综合优化方案 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 斩波串级调速系统的无功补偿优化 |
| 5.1 调速系统的功率因数分析 |
| 5.2 无功补偿方案 |
| 5.3 无功补偿优化 |
| 5.3.1 低压一体化无功补偿优化 |
| 5.3.2 整流桥阻容吸收电路优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）基于DSP的无刷直流电机驱动控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第2章 无刷直流电机驱动控制系统基本原理 |
| 2.1 无刷直流电机驱动控制系统基本结构 |
| 2.1.1 电机本体 |
| 2.1.2 位置传感器 |
| 2.1.3 驱动电路 |
| 2.1.4 控制电路 |
| 2.2 无刷直流电机驱动控制系统工作原理 |
| 2.3 无刷直流电机数学模型 |
| 2.3.1 无刷直流电机简化模型 |
| 2.3.2 无刷直流电机运动方程 |
| 2.4 无刷直流电机转速调节 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于单神经元的串级PI控制算法研究 |
| 3.1 转速、电流串级PID控制器设计 |
| 3.1.1 PID控制算法 |
| 3.1.2 串级控制器设计 |
| 3.2 基于单神经元的PID控制器设计 |
| 3.2.1 单神经元模型及算法 |
| 3.2.2 单神经元PID控制器设计 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.3.1 串级PI控制器仿真 |
| 3.3.2 单神经元PI控制器仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 无刷直流电机驱动控制系统硬件设计 |
| 4.1 系统总体硬件方案 |
| 4.2 控制芯片的选择 |
| 4.3 电源模块设计 |
| 4.4 驱动电路设计 |
| 4.5 三相桥逆变电路 |
| 4.6 检测模块 |
| 4.6.1 位置检测 |
| 4.6.2 速度检测 |
| 4.6.3 电流检测 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 无刷直流电机驱动控制系统软件设计 |
| 5.1 控制系统软件设计总体要求 |
| 5.2 DSP软件开发介绍 |
| 5.3 控制系统软件设计 |
| 5.3.1 控制系统软件总体结构 |
| 5.3.2 DRV8323RS配置 |
| 5.3.3 PWM信号发生 |
| 5.3.4 信号检测 |
| 5.3.5 串级PI控制算法 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 实验结果及分析 |
| 6.1 实验平台 |
| 6.2 信号波形实验 |
| 6.2.1 PWM控制信号 |
| 6.2.2 转子位置检测信号 |
| 6.2.3 编码器信号 |
| 6.3 电机运行实验 |
| 6.3.1 空载运行实验 |
| 6.3.2 电机调速实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文及取得的其他研究成果 |
（5）动力定位系统推进电机的无模型自适应矢量控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 相关技术的研究进展 |
| 1.2.1 动力定位技术的发展状况 |
| 1.2.2 吊舱推进技术的发展状况 |
| 1.2.3 矢量控制技术研究现状 |
| 1.2.4 无模型自适应控制发展状况 |
| 1.3 论文研究内容及章节构成 |
| 2 相关基础理论 |
| 2.1 无模型自适应控制理论 |
| 2.1.1 动态线性化 |
| 2.1.2 控制器设计 |
| 2.1.3 收敛性分析 |
| 2.2 推进电机的基本方程 |
| 2.2.1 坐标变换法 |
| 2.2.2 永磁同步电机三相静止坐标系数学模型 |
| 2.2.3 永磁同步电机两相旋转坐标系数学模型 |
| 2.3 推进电机负载分析 |
| 2.3.1 螺旋桨推力特性 |
| 2.3.2 螺旋桨扭矩特性 |
| 2.3.3 船-机-桨模型的建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 船用永磁同步电机无模型自适应矢量控制方法 |
| 3.1 推进电机PI矢量控制方案 |
| 3.2 吊舱推进电机的无模型自适应矢量控制方案 |
| 3.2.1 推进电机转速方程离散化 |
| 3.2.2 伪偏导数的设计 |
| 3.2.3 控制律设计 |
| 3.2.4 估计律设计 |
| 3.2.5 无模型自适应矢量控制方案 |
| 3.3 推进电机空载矢量控制仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 推进电机串级无模型自适应矢量控制 |
| 4.1 推进电机动态线性化 |
| 4.1.1 推进电机转速方程离散化 |
| 4.1.2 伪偏导数的设计 |
| 4.1.3 控制律设计 |
| 4.1.4 估计律设计 |
| 4.2 控制方案给定 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 负载扰动下的推进电机无模型自适应矢量控制技术研究 |
| 5.1 推进电机动态线性化 |
| 5.1.1 推进电机转速方程离散化 |
| 5.1.2 伪偏导数的设计 |
| 5.2 推进电机的无模型自适应滑模控制器设计 |
| 5.2.1 无模型自适应控制器设计 |
| 5.2.2 伪偏导数辨识 |
| 5.2.3 滑模观测器和滑模控制器的设计 |
| 5.2.4 无模型自适应滑模控制器 |
| 5.3 稳定性分析 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 测量扰动下的推进电机无模型自适应矢量控制技术研究 |
| 6.1 测量扰动分析 |
| 6.2 测量扰动下吊舱推进电机的动态线性化 |
| 6.2.1 推进电机转速方程离散化 |
| 6.2.2 带测量扰动的伪偏导数设计 |
| 6.3 测量扰动无模自适应滑模矢量控制方案 |
| 6.3.1 无模型自适应控制律的设计 |
| 6.3.2 无模型自适应估计律的设计 |
| 6.3.3 滑模控制器的设计 |
| 6.3.4 无模型自适应滑模抗扰控制器 |
| 6.4 稳定性分析 |
| 6.4.1 伪偏导数的有界性 |
| 6.4.2 系统的稳定收敛性 |
| 6.5 仿真分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的研究成果 |
（6）现代斩波串级调速控制系统的设计与仿真（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 现代斩波串级调速系统 |
| 1.1 内反馈电动机 |
| 1.2 现代斩波串级调速系统 |
| 2 双闭环调速控制系统的设计 |
| 2.1 电流内环的设计 |
| 2.2 转速外环的设计 |
| 3 系统参数设计 |
| 3.1 功率器件的选择 |
| 3.2 主回路参数选择 |
| 4 仿真验证与分析 |
| 5结语 |
（7）高占空比斩波串级调速反馈变压器保护优化（论文提纲范文）
| 1 斩波串级调速系统特性分析 |
| 1.1 电流稳态特性分析 |
| 1.2 逆变故障暂态分析 |
| 2 反馈变压器保护失效分析及保护优化 |
| 2.1 反馈变压器保护失效分析 |
| 2.2 反馈变压器损坏分析 |
| 2.3 反馈变压器保护优化 |
| 3 试验结果 |
| 3.1 理论推导计算 |
| 3.2 仿真验证 |
| 3.2.1 逆变颠覆时的逆变直流电流 |
| 3.2.2 逆变颠覆时的过流保护 |
| 3.2.3 欠压保护验证 |
| 3.3 样机及工程验证 |
| 4 结论 |
（8）井工矿山正压给水前置泵串级调速技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高效泵优化设计国内外研究现状 |
| 1.2.2 排水系统优化国内外研究现状 |
| 1.2.3 离心泵变频调速技术国内外研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 总体方案 |
| 1.4.1 研究内容和关键技术 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 离心泵串联运行特性及调速相关理论 |
| 2.1 离心泵的串联工作特性 |
| 2.1.1 两台同型号泵的串联运行 |
| 2.1.2 两台不同型号泵的串联运行 |
| 2.2 离心泵的相似理论 |
| 2.2.1 泵的相似定律 |
| 2.2.2 泵相似理论的应用 |
| 2.3 离心泵调速相关理论 |
| 2.3.1 节流调速 |
| 2.3.2 变频调速 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 前置泵串级调速实验及仿真研究 |
| 3.1 搭建离心泵串级调速实验测试平台 |
| 3.2 两台同型号离心泵变频调速实验 |
| 3.2.1 前置泵串级调速方法 |
| 3.2.2 数据采集与曲线拟合 |
| 3.3 两台不同型号泵变频调速仿真分析 |
| 3.3.1 构建变频调速系统仿真模型 |
| 3.3.2 仿真分析相关特性曲线变化规律 |
| 3.3.3 与实验曲线变化规律进行对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于模糊PID自适应前置泵调速控制方法研究 |
| 4.1 矿井水仓涌水速率精准检测 |
| 4.1.1 水仓有效容量与空仓量初步估算 |
| 4.1.2 涌水速率的精准检测 |
| 4.2 水仓水位检测设备 |
| 4.3 基于模糊自适应的水仓涌水控制策略 |
| 4.3.1 水仓涌水控制策略 |
| 4.3.2 优化控制策略分析 |
| 4.3.3 变频调速参数自适应模糊PID控制器设计 |
| 4.4 电机系统仿真数学模型 |
| 4.5 仿真实验与结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 煤矿井下工业性试验 |
| 5.1 冀中能源峰峰集团孙庄矿概况 |
| 5.2 主排水泵串级正压给水实验测试 |
| 5.2.1 主排水泵与前置泵的选型设计 |
| 5.2.2 主排水泵地面性能试验 |
| 5.2.3 煤矿井下工业性实验 |
| 5.2.4 数据采集与数据分析 |
| 5.3 能耗与经济效益分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参与课题 |
（9）基于模糊控制的异步电机矢量控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题的研究目的和意义 |
| 1.2 异步电机控制与智能控制 |
| 1.2.1 异步电机控制发展 |
| 1.2.2 智能控制发展 |
| 1.3 本课题的主要研究工作 |
| 2 异步电动机数学模型 |
| 2.1 三相异步电动机的动态数学模型 |
| 2.1.1 电动机的磁链方程 |
| 2.1.2 电动机的电压方程 |
| 2.1.3 电动机的转矩方程 |
| 2.1.4 电动机的运动方程 |
| 2.2 三相异步电动机数学模型的坐标变换 |
| 2.2.1 坐标变换基本思路及坐标系 |
| 2.2.2 变换三相静止一两相静止 |
| 2.2.3 正交变换两相静止一两相旋转 |
| 2.2.4 正交变换三相静止一两相旋转 |
| 2.3 正交坐标系下的数学模型和状态方程 |
| 2.3.1 静止两相正交坐标系中的动态数学模型 |
| 2.3.2 旋转两相正交坐标系中的动态数学模型 |
| 2.3.3 异步电动机在正交坐标系上的状态方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 异步电动机矢量控制系统设计 |
| 3.1 按转子磁链定向的矢量控制 |
| 3.1.1 矢量控制的基本原理 |
| 3.1.2 按转子磁链定向的矢量控制方程及其解耦作用 |
| 3.2 转速、磁链闭环控制的矢量控制系统设计 |
| 3.2.1 转速、磁链闭环控制的矢量控制系统设计 |
| 3.2.2 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统设计 |
| 3.3 无速度传感器矢量控制系统设计 |
| 3.3.1 无速度传感器速度估算 |
| 3.3.2 模型参考自适应基本原理 |
| 3.4 矢量控制系统的仿真 |
| 3.4.1 转速、磁链闭环控制系统仿真 |
| 3.4.2 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统仿真 |
| 3.4.3 仿真结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 模糊算法控制系统设计 |
| 4.1 模糊算法控制器 |
| 4.1.1 模糊控制发展历程 |
| 4.1.2 模糊控制基本原理和结构 |
| 4.1.3 模糊PID控制原理 |
| 4.2 模糊PID控制系统设计 |
| 4.2.1 模糊控制系统设计 |
| 4.2.2 开关式模糊PID控制设计 |
| 4.2.3 串级式模糊PID控制系统设计 |
| 4.3 模糊PID控制系统仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 矢量控制系统硬件实现 |
| 5.1 主电路 |
| 5.1.1 整流电路 |
| 5.1.2 滤波电路 |
| 5.1.3 逆变电路 |
| 5.2 软件系统 |
| 5.3 检测电路 |
| 5.3.1 转速检测 |
| 5.3.2 电流检测 |
| 5.4 其他外围电路 |
| 5.4.1 光耦合隔离电路 |
| 5.4.2 电源电路 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.5.1 空载实验及结果分析 |
| 5.5.2 负载试验及结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 |
| 附录二 |
（10）基于欠压判定的斩波串级调速逆变保护优化（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 斩波串级调速系统特性分析 |
| 1.1 逆变直流稳态特性分析 |
| 1.2 逆变颠覆时逆变直流暂态分析 |
| 2 逆变保护失效分析及优化 |
| 2.1 现有逆变保护失效分析 |
| 2.2 逆变保护优化 |
| 3 仿真与实验 |
| 3.1 Matlab仿真 |
| 3.2 样机实验 |
| 4 结束语 |
四、新型串级调速系统的研究（论文参考文献）
- [1]基于双馈电动机调速控制的仿真设计[J]. 田宇. 绥化学院学报, 2020(11)
- [2]永磁同步电机伺服系统的单控制环模型预测算法研究[D]. 周梦迪. 东南大学, 2020(01)
- [3]斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究[D]. 王兴武. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [4]基于DSP的无刷直流电机驱动控制系统设计[D]. 赵轩浩. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [5]动力定位系统推进电机的无模型自适应矢量控制策略研究[D]. 王加利. 青岛科技大学, 2020(01)
- [6]现代斩波串级调速控制系统的设计与仿真[J]. 王美蕴. 电子技术, 2020(03)
- [7]高占空比斩波串级调速反馈变压器保护优化[J]. 林永君,王兴武,王兵树,张照彦. 电气传动, 2020(01)
- [8]井工矿山正压给水前置泵串级调速技术研究[D]. 刘洋. 河北工程大学, 2020(02)
- [9]基于模糊控制的异步电机矢量控制系统研究[D]. 李季. 西安科技大学, 2019(01)
- [10]基于欠压判定的斩波串级调速逆变保护优化[J]. 王兴武,林永君,王兵树,张照彦. 电测与仪表, 2020(02)