基于双核滑模控制的永磁同步电机控制技术的研究

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1、工程硕士学位论文基于双核滑模控制的永磁同步电机控制技术的研究张仕野哈尔滨理工大学2018年3月国内图书分类号：TM921.2工程硕士学位论文基于双核滑模控制的永磁同步电机控制技术的研究硕士研究生：张仕野导师：王旭东申请学位级别：工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2018年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TM921.2DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringStudyontheControlTechnologyofPermanentMagnetSynchron

2、ousMotorBasedonDual-CoreSlidingModeControlCandidate：ZhangShiyeSupervisor：WangXudongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringDateofOralExamination：March,2018HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于双核滑模控制

3、的永磁同步电机控制技术的研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：张仕野日期：2018年3月29日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于双核滑模控制的永磁同步电机控制技术的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨

4、理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，在年解密后适用授权书。不保密√。(请在以上相应方框内打√)作者签名：张仕野日期：2018年3月29日导师签名：王旭东日期：2018年3月29日基于双核滑模控制的永磁同步电机控制技术的研究摘要中国经济的高速发展离不开制造技术的升级换代，而制造技术的核心是电机控制系统。在电控领域的自主创新具有重要的理论和实际意义，由于芯片性能等原因，目前电机控制产品的性能

5、还能够进一步提高。和传统电机控制器相比，以数字信号处理器（DigitalSignalProcessor，DSP）和现场可编程门阵列（FieldProgrammableGateArray，FPGA）为核心电机控制器能够充分结合两者的优点，具有更强大的性能。同时，由于永磁同步电机的高效率、高性价比、体积小等诸多优点，研发以稀土构成永磁体的电机控制技术能够很好地利用稀土的资源优势。本文设计了双核DSP+FPGA滑模控制的永磁同步电机控制系统。首先，在深入分析永磁同步电机的结构和工作原理的基础上，建立了适用于工程实际的数学模型。为了提高永磁同步电机系统的鲁棒性，采用滑模控制

6、策略，针对抖振问题，提出了采用变增益滑模控制器来抑制抖振。其次，应用MATLAB进行了永磁同步电机系统平台的搭建，并对其中的坐标变换单元、SVPWM单元和滑模控制器等进行重点介绍。由仿真结果可知，新型滑模控制器具有较强的鲁棒性、优良的静动态性能。再次，进行了系统硬件和软件设计。采用DSP+FPGA核心进行了系统硬件设计，包括电机定子电流的采样电路、保护电路、位置检测电路、功率电路、主电路；软件部分采用DSP进行了滑模矢量控制运算、坐标变换和通信等功能，采用FPGA作为辅助芯片，主要发挥其处理速度快的优势，完成SVPWM、电流采样、位置传感器的处理模块、速度测量、系统

7、保护等功能。最后，搭建了以DSP和FPGA为核心的实验平台，对以DSP和FPGA为核心的新型滑模控制算法进行了验证。并在该平台上进行了负载实验。实验结果表明，本文所述系统具有响应速度快、稳态精度高、安全可靠等特点。关键词DSP；FPGA；滑模控制；矢量控制-I-StudyontheControlTechnologyofPermanentMagnetSynchronousMotorBasedonDual-CoreSlidingModeControlAbstractTherapiddevelopmentofChina'seconomycannotbeseparate