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基于SERCOS的电动变桨距位置伺服控制系统

作　者: 李科
导　师: 姚兴佳
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 电工理论与新技术
关键词: 三相永磁同步电动机电动变桨距 SERCOS 矢量控制伺服控制
分类号: TM921.541
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 301次
引　用: 8次
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内容摘要

能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。现在对风能资源的充分利用已经受到了世界各国的重视，风力发电机组控制技术也迅速发展，其中变桨距系统已经越来越受到大家的重视，尤其是电动变桨距伺服控制系统技术。本文提出了电动变桨距伺服系统的体系结构，构建了基于SERCOS的电动变桨距伺服控制系统软硬件实验平台，在该平台基础上基本实现了实时控制伺服系统的功能，得到了比较满意的控制效果。本文首先介绍了风力发电机组变桨距的两种实现方式：液压驱动变桨距系统和电驱动变桨距系统，并且重点分析了电动变桨距伺服系统的基本理论及其伺服电机的控制策略。接着建立了基于Matlab／Simulink以三相永磁同步电动机为伺服电机的伺服系统仿真模型，针对三相永磁同步电动机的性能特点，分析讨论了矢量控制方式作为伺服电机的控制策略，并对其仿真结果进行了分析。最后为了验证电动变桨距伺服系统的理论可行性，将基于SERCOS的开放式数字控制体系和电动变桨距伺服系统有机的结合起来，建立基于SERCOS的电动变桨距伺服控制系统。实验中开发的控制程序是在Windows中嵌入实时RTX子系统，采用VC面向对象编程，通过创建共享内存来实现进程间的通讯，利用多线程来实现多任务的执行。在搭建的实验平台上进行了伺服系统的闭环空载实验，并对实验结果进行了分析。结果表明，伺服控制系统响应快，具有良好的动态实时性，并验证了系统设计方案的可行性，为进一步深入研究奠定了基础。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-16
  1.1 课题的背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究概况  11-15
    1.2.1 国外研究的方向与发展  11-13
    1.2.2 国内研究的方向与发展  13-15
  1.3 本课题研究的主要内容  15-16
2 风力发电机组变桨距系统  16-23
  2.1 变桨距系统的基本理论  16-19
  2.2 液压驱动变桨距系统  19-20
  2.3 电动变桨距系统  20-23
3 电动变桨距伺服系统  23-37
  3.1 伺服系统  23-26
  3.2 电动变桨距伺服系统的基本理论  26-30
  3.3 电动变桨距系统伺服电机及其控制策略  30-37
4 SERCOS接口应用技术  37-44
  4.1 SERCOS接口技术  37-41
  4.2 SERCOS接口的软件驱动器—SoftSERCOS  41-44
5 电动变桨距伺服系统仿真研究  44-53
  5.1 电动变桨距伺服系统的 SIMULINK实现  44-47
  5.2 仿真结果与分析  47-53
6 基于 SERCOS的电动变桨距伺服控制系统的实验  53-69
  6.1 实验方案及硬件组成  54-56
  6.2 上位机软件编程  56-64
  6.3 实验结果及分析  64-69
7 结论  69-70
参考文献  70-73
附录基于 SERCOS的伺服控制程序  73-85
在学研究成果  85-86
致谢  86

基于SERCOS的电动变桨距位置伺服控制系统

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