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基于旋转变压器获取PMSM驱动系统位置和转速

作　者: 梅雷
导　师: 李红梅
学　校: 合肥工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: PMSM 旋转变压器旋变数字转换器转子位置和转速位置误差的自适应补偿
分类号: TM341
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 5次
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内容摘要

基于旋转变压器（简称旋变）获取PMSM转子位置和转速，近年来已经成为国内外研究领域的热点之一。论文首先根据旋变数字转换器AD2S1205工作原理，设计励磁电路、调理电路及AD2S1205与DSP之间的数字接口电路等AD2S1205的外围接口电路，再利用电子电路仿真软件Cadence/Pspice对设计出的接口电路进行仿真分析，并通过PMSM驱动系统的实验测试，证实基于AD2S1205解码芯片及所设计的外围接口电路获取PMSM转子位置和转速的可行性及有效性。接着，论文基于数字正余弦发生器的工作原理和参数设置原则及旋变输出的三种振幅解调方法优缺点综述的基础上，确定采用阈值设定法来实现振幅解调，并通过改进的查表算法和锁相环相结合获得PMSM位置和转速；给出了包含基于软件旋变数字转换器的PMSM矢量控制系统结构框图；再通过系统仿真证实基于软件的旋变数字转换器获取PMSM转子位置和转速的可行性及技术优势。最后，分析旋变输出信号中出现振幅不平衡的原因，阐述振幅不平衡度与基于旋变数字转换器获取的转子位置误差之间的本质联系，分析位置误差存在对PMSM定子电流和转矩的影响；设计振幅不平衡引起位置误差的自适应位置误差补偿器；搭建具有自适应位置误差补偿器的PMSM矢量控制系统；并通过系统仿真证实论文建议的位置误差补偿方案的容错性能。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-13
第一章绪论  13-17
  1.1 课题研究背景  13-14
  1.2 基于旋转变压器获取 PMSM 转子位置和转速的研究现状  14-16
  1.3 论文主要研究内容  16-17
第二章基于 AD2S1205 获取 PMSM 系统的转子位置和转速  17-32
  2.1 旋转变压器概述  17-18
  2.2 正余弦旋转变压器  18-19
  2.3 旋转变压器数字转换器  19-23
    2.3.1 AD2S1205 芯片引脚配置和功能描述  20-22
    2.3.2 AD2S1205 芯片内部结构框图和工作原理  22-23
  2.4 AD2S1205 外围接口电路设计  23-27
    2.4.1 励磁电路  24-25
    2.4.2 调理电路  25
    2.4.3 数字接口电路  25-27
  2.5 系统仿真和实验  27-30
  2.6 本章小结  30-32
第三章基于软件 RDC 获取 PMSM 系统位置和转速  32-47
  3.1 数字正余弦发生器  32-34
  3.2 振幅解调  34-39
    3.2.1 公式变换法  36-37
    3.2.2 峰值检测法  37-38
    3.2.3 设定阈值法  38-39
  3.3 位置和转速计算  39-42
  3.4 系统建模和仿真  42-46
  3.5 本章小结  46-47
第四章基于旋变位置误差的自适应补偿  47-56
  4.1 旋变信号中振幅不平衡  47-49
    4.1.1 理想的 RDC  47
    4.1.2 不理想的旋变信号  47-48
    4.1.3 不理想的 RDC  48-49
  4.2 旋变极对数与 PMSM 极对数之间的关系  49-50
  4.3 振幅不平衡对 PMSM 驱动系统的影响  50-52
    4.3.1 振幅不平衡对 PMSM 定子电流的影响  50
    4.3.2 振幅不平衡产生的转子位置误差  50-51
    4.3.3 振幅不平衡对 PMSM 电磁转矩的影响  51-52
  4.4 位置误差的自适应补偿  52-53
  4.5 系统建模和仿真  53-55
  4.6 本章小结  55-56
第五章总结与展望  56-58
参考文献  58-62
攻读硕士学位期间发表的论文及发明专利  62-63

基于旋转变压器获取PMSM驱动系统位置和转速

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