机床主轴交流变频驱动技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 背景和意义 | 第11页 |
| 1.2 机床主轴交流变频驱动发展及要求 | 第11-12页 |
| 1.3 主轴驱动关键技术研究 | 第12-15页 |
| 1.3.1 磁链观测器 | 第12-13页 |
| 1.3.2 弱磁控制策略 | 第13-14页 |
| 1.3.3 电流解耦控制 | 第14-15页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第15-16页 |
| 1.5 本章小结 | 第16-17页 |
| 第二章 主轴异步电动机变频驱动的理论基础 | 第17-28页 |
| 2.1 坐标变换 | 第17-20页 |
| 2.1.1 Clarke变换 | 第18-19页 |
| 2.1.2 Park变换 | 第19-20页 |
| 2.2 不同坐标系下的数学模型 | 第20-22页 |
| 2.2.1 静止坐标系下的数学模型 | 第21-22页 |
| 2.2.2 同步旋转坐标系下的数学模型 | 第22页 |
| 2.3 SVPWM控制原理及实现 | 第22-27页 |
| 2.3.1 SVPWM基本原理 | 第22-23页 |
| 2.3.2 SVPWM控制算法实现 | 第23-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 第三章 转子磁链观测器的设计 | 第28-36页 |
| 3.1 按转子磁场定向的矢量控制 | 第28-29页 |
| 3.2 传统转子磁链定向方法 | 第29-32页 |
| 3.2.1 电压型转子磁链观测器 | 第29-30页 |
| 3.2.2 电流型转子磁链观测器 | 第30-31页 |
| 3.2.3 混合型转子磁链观测器 | 第31-32页 |
| 3.3 基于观测转矩的转子磁场定向矫正 | 第32-35页 |
| 3.3.1 不同坐标系下观测转矩的计算 | 第32-33页 |
| 3.3.2 定向偏差及矫正原理 | 第33-35页 |
| 3.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第四章 主轴异步电动机的弱磁控制和电流解耦控制 | 第36-48页 |
| 4.1 弱磁控制理论 | 第36-40页 |
| 4.1.1 电机运行区域划分 | 第36-37页 |
| 4.1.2 基于转矩最大化的电流分配策略 | 第37-40页 |
| 4.2 1/ω_r的弱磁控制和基于模型的弱磁控制 | 第40-41页 |
| 4.3 基于电压闭环的弱磁控制 | 第41-43页 |
| 4.3.1 利用参考电压实现弱磁 | 第42-43页 |
| 4.4 电流解耦控制 | 第43-47页 |
| 4.4.1 电流解耦控制原理 | 第43-45页 |
| 4.4.2 PI参数替代耦合项的电流解耦控制方法 | 第45-47页 |
| 4.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第五章 主轴异步电动机控制的仿真研究 | 第48-62页 |
| 5.1 系统仿真模型搭建 | 第48-55页 |
| 5.1.1 坐标变换仿真模块 | 第48-49页 |
| 5.1.2 SVPWM仿真模块 | 第49-51页 |
| 5.1.3 系统整体模型 | 第51-55页 |
| 5.2 转子磁链观测器模块 | 第55-57页 |
| 5.3 参考电压弱磁控制模块 | 第57-60页 |
| 5.4 电流解耦控制模块 | 第60-61页 |
| 5.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第六章 主轴异步电动机变频驱动系统软硬件平台设计 | 第62-75页 |
| 6.1 主轴异步电动机变频驱动系统硬件平台设计 | 第62-68页 |
| 6.1.1 系统硬件总体结构 | 第62-63页 |
| 6.1.2 主电路与驱动电路 | 第63-64页 |
| 6.1.3 开关电源电路设计 | 第64-66页 |
| 6.1.4 控制电路设计 | 第66-68页 |
| 6.1.5 面板电路设计 | 第68页 |
| 6.2 主轴异步电动机变频驱动系统软件设计 | 第68-74页 |
| 6.2.1 系统软件设计总体架构 | 第69页 |
| 6.2.2 控制板软件设计 | 第69-72页 |
| 6.2.3 面板软件设计 | 第72-74页 |
| 6.3 本章小结 | 第74-75页 |
| 第七章 系统实验与结果分析 | 第75-83页 |
| 7.1 实验平台及实验设备参数 | 第75-77页 |
| 7.2 主轴异步电动机变频驱动系统实验 | 第77-82页 |
| 7.2.1 电流闭环实验 | 第77-78页 |
| 7.2.2 电流与速度双闭环实验 | 第78-79页 |
| 7.2.3 转子磁链观测模型的验证 | 第79-80页 |
| 7.2.4 参考电压闭环弱磁控制实验 | 第80-82页 |
| 7.3 本章小结 | 第82-83页 |
| 总结及展望 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-89页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第89-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 答辩委员会对论文的评定意见 | 第91页 |
