Разработка и исследование системы бездатчикового управления вентильным двигателем

• Автор: Дианов, Антон Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 200 с. : ил.

Глава 1. Обоснование и разработка структуры электропривода
1.1. Разработка структуры аппаратной части привода
1.1.1. Вентильный двигатель, как объект управления
1.1.2. Компрессор как объект управления
1.1.3. Проектирование силовой части
1.2. Выбор алгоритма бездатчикового управления
1.3. Обоснование базовой структуры микропроцессорной системы управления
1.3.1. Структуры алгоритмов бездатчикового управления
1.3.2. Задачи системы управления
1.4. Выводы по главе
Глава 2. Разработка алгоритмов бездатчикового управления
вентильным двигателем
2.1. Математическая модель системы преобразователь-двигатель
2.1.1. Математическая модель двигателя
2.1.2. Математическая модель системы преобразовательдвигатель
2.1.3. Расчет фазных напряжений
2.1.4. Обоснование системы относительных единиц и выбор
системы базовых величин
2.2. Определение начального положения ротора двигателя
2.2.1. Подходы к определению начального положения ротора
2.2.2. Токовый сигнал
2.2.3. Импульсный сигнал напряжения
2.2.4. Переменное периодическое напряжение
2.2.5. Синусоидальный сигнал
2.2.6. Выбор оптимального способа определения начального положения ротора
2.3. Бездатчиковый пуск вентильного двигателя
2.4. Основной бездатчиковый режим работы ВД
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Разработка алгоритмов управления DC/DC преобразователем
3.1. Математическая модель DC/DC преобразователя
3.1.1. Преобразователь, выполненный по схеме полного моста
3.1.2. Преобразователь, выполненный по схеме неполного моста
3.2. Способы управления DC/DC преобразователями
3.2.1. Раздельное управление
3.2.2. Совместное управление с одинаковыми скважностями
3.2.3. Совместное управление с разными скважностями
3.2.4. Выбор способа управления ключами DC/DC
преобразователя
3.3. Синтез регуляторов
3.4. Выводы по главе
Глава 4. Синтез аппаратных средств для реализации бездатчиковой СУ
ВД на базе DSP - микроконтроллера
4.1. Основные требования к архитектуре контроллера для системы бездатчикового управления ВД
4.2. Обзор существующих микроконтроллеров для управления двигателями. Выбор центрального микропроцессора
4.2.1. DSP-микроконтроллеры фирмы Analog Devices
4.2.2. DSP- микроконтроллеры фирмы Texas Instruments
4.3. Контроллеры для системы бездатчикового управления вентильными приводами
4.3.1. Контроллер МК 11
4.3.2. Контроллер МК 10

4.4 Разделение ресурсов контроллера
4.5. Выводы по главе
Глава 5. Экспериментальное исследование и оптимизация ЭП
5.1. Описание экспериментальной установки
5.2. Оптимизация алгоритма измерения
5.3. Исследование бездатчиковых алгоритмов управления
вентильным двигателем
5.3.1. Исследование алгоритмов определения начального
положения
5.3.2. Исследование алгоритма бездатчикового пуска привода
5.3.3. Исследование алгоритма бездатчикового управления в
основном режиме работы
5.4. Результаты отладки и экспериментальных исследований СУ
DC/DC преобразователем
5.5. Выводы по главе
Заключение
Список цитируемой литературы
Приложение 1. Описание программы SCI Monitor
Приложение 2. Работа с датчиком положения
Приложение 3. Осциллограммы фазных напряжений при различных
скоростях двигателя
Приложение 4. Описание стенда для тестирования контроллеров МК
11.3
Приложение 5. Технические характеристики контроллеров для САУ

Приложение 6. Список принятых сокращений

Метод узловых потенциалов
Для некоторых математических пакетов может быть более удобным использовать систему уравнений, составленную при помощи метода узловых потенциалов (МУП). Для этого метода схему рис. 2.1.2. удобнее перерисовать так, как показано на рис. 1.1.4.
.5-ин„
Рис. 2.1.4. Схема замещения инвертора и ВД
Составим систему уравнений для узловых потенциалов, исключив из рассмотрения точку т.к. уравнение для этой точки будет являться линейной комбинацией остальных уравнений:
'В"

уКЛ,
уКВ1

км * 1 _1_ КВЬ К 1

+ 17-<Рл
і и

1 ип

Ка Ксь Л

І^Црс Ка 2

(2.1.36)
О" к<рл к<рв я-<рс + я<Ро-КЕЛ + КЕВ + кЕс
Принимая во внимание, что сумма ЭДС всех фаз равна нулю, получим:
<Ра +<Рв +<Рс
<Ро
(2.1.37)
Что после подстановки дает: