高速无刷直流电机控制器开发及关键技术研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 引言 | 第11-28页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外高速无刷直流电机控制系统研究现状 | 第12-27页 |
| 1.2.1 高速无刷直流电机损耗控制研究 | 第15-18页 |
| 1.2.2 无位置传感器控制研究 | 第18-23页 |
| 1.2.3 无刷直流电机运行可靠性研究 | 第23-25页 |
| 1.2.4 无刷直流电机电流重建技术研究 | 第25-27页 |
| 1.3 本文工作 | 第27-28页 |
| 2 理想换相位置的理论及实验研究 | 第28-47页 |
| 2.1 概述 | 第28页 |
| 2.2 电机稳态数学模型 | 第28-30页 |
| 2.3 稳态下换相逻辑分析 | 第30-32页 |
| 2.4 稳态电流模型 | 第32-36页 |
| 2.5 仿真系统 | 第36-38页 |
| 2.6 实验及仿真分析 | 第38-45页 |
| 2.6.1 仿真模型验证 | 第38-40页 |
| 2.6.2 不同换相位置下控制效果对比 | 第40-41页 |
| 2.6.3 运行参数对理想换相位置的影响 | 第41-45页 |
| 2.7 本章小结 | 第45-47页 |
| 3 基于母线电流的换相位置优化策略 | 第47-65页 |
| 3.1 概述 | 第47页 |
| 3.2 正弦反电动势下换相位置与母线电流关系 | 第47-51页 |
| 3.2.1 电枢电流与反电动势同相位时的功率 | 第48页 |
| 3.2.2 电枢电流与反电动势存在相位差时的功率 | 第48-49页 |
| 3.2.3 换相位置偏差对母线电流的影响 | 第49-51页 |
| 3.3 梯形反电动势下换相位置与母线电流关系 | 第51-54页 |
| 3.3.1 电枢电流与反电动势同相位时的功率 | 第51-52页 |
| 3.3.2 电枢电流与反电动势存在相位差时的功率 | 第52页 |
| 3.3.3 换相位置偏差对母线电流的影响 | 第52-54页 |
| 3.4 换相位置优化策略的实现 | 第54-57页 |
| 3.4.1 构建PI调节器 | 第54-56页 |
| 3.4.2 控制系统逻辑框图 | 第56-57页 |
| 3.5. 实验及仿真分析 | 第57-64页 |
| 3.5.1 换相位置仿真分析 | 第57-59页 |
| 3.5.2 稳态实验分析 | 第59-62页 |
| 3.5.3 动态实验分析 | 第62-64页 |
| 3.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 4 位置信号快速容错控制研究 | 第65-86页 |
| 4.1 概述 | 第65页 |
| 4.2 故障分类 | 第65-67页 |
| 4.3 快速故障诊断法 | 第67-71页 |
| 4.3.1 信号定义 | 第67-69页 |
| 4.3.2 故障诊断逻辑 | 第69-71页 |
| 4.4 备用信号重建法 | 第71-74页 |
| 4.5 双路故障分析 | 第74-76页 |
| 4.6 实验结果 | 第76-85页 |
| 4.6.1 单故障实验 | 第77-78页 |
| 4.6.2 双故障实验 | 第78-80页 |
| 4.6.3 阈值因数分析 | 第80-81页 |
| 4.6.4 动态实验结果 | 第81-83页 |
| 4.6.5 角加速度限制 | 第83-85页 |
| 4.7 本章小结 | 第85-86页 |
| 5 基于单电流传感器的三相电流重建策略 | 第86-103页 |
| 5.1 概述 | 第86页 |
| 5.2 电机控制过程分析 | 第86-88页 |
| 5.2.1 控制器拓扑结构 | 第86-87页 |
| 5.2.2 调压模式分类 | 第87-88页 |
| 5.2.3 电流区间定义 | 第88页 |
| 5.3 三相电流重建公式 | 第88-97页 |
| 5.3.1 母线调压下的电流重建 | 第88-91页 |
| 5.3.2 双极PWM调压下的电流重建 | 第91-93页 |
| 5.3.3 单极PWM调压下的电流重建 | 第93-97页 |
| 5.4 三相电流重建策略的实现 | 第97-98页 |
| 5.5 实验验证 | 第98-101页 |
| 5.5.1 母线调压实验 | 第99-100页 |
| 5.5.2 双极PWM调压实验 | 第100页 |
| 5.5.3 单极PWM调压实验 | 第100-101页 |
| 5.6 本章小结 | 第101-103页 |
| 6 空压机用无刷直流电机控制器研发 | 第103-131页 |
| 6.1 概述 | 第103页 |
| 6.2 控制系统概述 | 第103-112页 |
| 6.2.1 硬件系统概述 | 第104-107页 |
| 6.2.2 软件系统概述 | 第107-109页 |
| 6.2.3 控制器结构设计 | 第109-112页 |
| 6.3 无位置传感器半闭环启动法 | 第112-121页 |
| 6.3.1 转子预定位 | 第113页 |
| 6.3.2 单步加速 | 第113-115页 |
| 6.3.3 闭环加速 | 第115-117页 |
| 6.3.4 信号对比 | 第117-118页 |
| 6.3.5 半闭环启动法实验分析 | 第118-121页 |
| 6.4 实验及仿真分析 | 第121-129页 |
| 6.4.1 空压机控制器实验波形 | 第121-125页 |
| 6.4.2 动态响应 | 第125-126页 |
| 6.4.3 两种驱动方式对比分析 | 第126-129页 |
| 6.5 本章小结 | 第129-131页 |
| 7 结论与展望 | 第131-134页 |
| 7.1 本文主要工作 | 第131-132页 |
| 7.2 主要创新点 | 第132页 |
| 7.3 后续研究工作 | 第132-134页 |
| 参考文献 | 第134-145页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第145-148页 |
| 学位论文数据集 | 第148页 |
