一、基于数字信号处理器的直接转矩控制技术的实现（论文文献综述）
邓燕军[1]（2021）在《永磁同步电机控制系统研究》文中研究表明永磁同步电机（PMSM）具有良好的机械和电气特性,应用广泛。本文重点研究PMSM的高性能控制。为了适应更严苛的环境,无传感器控制一直都是研究的热点。基于扩展卡尔曼滤波（EKF）,本文提出了一种适用于包括凸极性转子结构在内的所有正弦波永磁同步电机的转子角度和速度估算方法。然后利用该方法在磁场定向控制和直接转矩控制下均实现了无传感器控制。最后本文设计了一款电动汽车用电机驱动器,并对碳化硅器件进行了研究。本文主要研究工作如下:1.对采用id=0控制的磁场定向控制系统进行详细设计和仿真。2.分析了两种传统直接转矩控制的特点。为了克服其不足,采用直接转矩控制空间矢量调制（DTC-SVM）作为控制方案,其理论分析与仿真结果相吻合。3.深入研究了扩展卡尔曼滤波在电机驱动状态估计中的应用,并在磁场定向控制和直接转矩控制中均实现了无传感器控制。根据扩展卡尔曼滤波的特点,提出了一种改进方法,能同时应用于磁场定向控制和直接转矩控制,并适用于包括凸极性转子结构在内的所有正弦波永磁同步电机,通过仿真验证了改进方法的有效性。4.设计了一款电动汽车用电机驱动器,其中对碳化硅器件的驱动进行了研究,并采用磁场定向控制在30kW永磁同步电机测试平台上验证了电机驱动器的硬件和软件设计。
邵蒙[2]（2020）在《基于永磁同步电机的大型望远镜预测跟踪控制技术的研究》文中提出望远镜系统是一种在天文观测、空间通信、空间目标监测等领域均发挥了重要作用的综合型远程观测设备。望远镜的口径直接决定了其远程观测能力,随着望远镜口径的不断增大,伺服系统驱动电机承载的负载也随之增大。一方面,直接驱动方式以其连接刚度高、无齿轮间隙等优点,近年来在大型望远镜中得到了较多的应用。另一方面,较大口径的望远镜系统要求驱动电机提供更大的力矩来带动望远镜负载转动。相比直流有刷电机,交流永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）以其较高的转矩惯量比、更强的可靠性以及优良的低速性能成为望远镜直驱系统驱动电机的首选。近年来,国际上已经有多款建成的或计划在建的大型望远镜系统选择了永磁同步电机直接驱动的传动方式。但是国内对采用永磁同步电机直驱形式的大型望远镜系统的研制工作相对较少,相关技术的研究相对还不够完善。因此,开展采用永磁同步电机直驱形式的望远镜系统的研制工作,并对其伺服系统的关键技术和相关控制策略进行深入研究,具有重要的工程意义。本课题将以中科院长春光机所某地基光电望远镜为依托,对永磁同步电机伺服控制系统进行研究。通过采用预测控制等复合控制策略,在保证跟踪精度的同时,改善望远镜控制系统的动态响应性能,并增强系统的鲁棒性、提高系统的抗扰动能力。为大型望远镜伺服控制系统设计与研发,提供一些思路并积累相关的工程经验。本文的研究内容主要包括以下几方面:首先,完成了永磁同步电机的驱动控制器硬件装置研制,并在此装置基础上完成了基于矢量控制策略的永磁同步电机驱动算法的嵌入式实现,为工程项目提供了硬件平台。采用正弦扫频法对望远镜方位轴转台系统进行频率测试,获得了望远镜方位轴转台系统的频率特性曲线。另一方面,为了获得系统的控制模型,设计了基于滑模参数观测器的机械参数辨识方法,对望远镜方位轴转台系统的主要机械参数—转动惯量进行辨识,该结果可以用于本文设计的预测控制器中。在滑模观测器的设计过程中,通过一定的结构改进,使参数的调整变得简单。然后分析了滑模观测器其自身的低通滤波特性,分析了观测器增益参数对其观测输出效果的影响。通过该方法设计的观测器,十分利于工程在线调整,并且获得了良好的观测效果。为了提升系统动态响应性能和鲁棒性,提出了一种基于广义预测和滑模补偿的鲁棒跟踪控制方法,该方法利用广义预测控制（Generalized predictive control,GPC）策略改善系统动态响应性能。为了克服模型失配、参数摄动等未建模扰动对控制效果的影响,引入了滑模控制补偿结构。该方法可以在不损害预测控制器原有性能的前提下,对由模型失配、参数摄动等系统内部扰动造成的影响有较好的抑制效果。详细介绍了PMSM控制系统各环路控制器的设计思路和实现方法。对望远镜系统预测控制方法实现过程中可能遇到的各类扰动进行总结,分析了各类扰动对传统广义预测控制方法造成的影响。为了克服各类扰动对系统控制性能的影响,提出了基于预测控制和观测器补偿的抗扰动复合控制方法。设计了基于高阶终端滑模观测器（High-order terminal sliding mode observer,HTSMO）的速度预测跟踪控制器和基于扩张状态观测器（Extended state observer,ESO）的位置预测跟踪控制器。该方法通过设计扰动观测器并行于预测控制器的复合控制结构,实现对系统扰动的在线估计和前馈补偿,来抑制系统扰动对控制效果的不利影响。该控制策略可以在保证预测控制器原有良好动态性能的同时,较大程度地增强了系统的抗扰动能力和鲁棒性,并最终提高了系统跟踪精度。仿真和实验证明了该方法的有效性,相比于传统的PI控制方法,系统跟踪0.001°/s位置斜坡信号和正弦信号的跟踪误差RMS值分别降低了46.2%和30.4%。理论分析和实验证明,本文提出的基于鲁棒广义预测控制和观测器补偿的永磁同步电机跟踪控制策略,不仅具有设计简单,易于实现,调试方便等结构优势,同时可以使被控系统具有更快的动态性能和更强的抗扰动能力,使系统的控制性能得到了较为全面的提升。
郑印[3]（2020）在《升降滚床伺服控制系统研究》文中提出升降滚床应用于大型的工业集成化的线体中,通过改变滚床的位置来满足工业生产过程中的质量要求,其应用主要在大型的机械设备厂应用。随着机电产业的迅速发展,人们对升降滚床的要求也不断地提高,如何更高效,准确的控制升降滚床成为了人们关注的核心,以伺服控制策略来实现对升降滚床控制不仅位置跟踪特性良好,且速度也相对平稳。本文以升降滚床为研究对象,分析了伺服控制系统的主体结构,主要研究内容如下:首先,介绍了本课题的研究背景及意义,并对升降滚床的伺服控制系统结构及工作原理进行了分析引入了矢量控制方法,并采用了di（28）0的转子磁场定向控制方案。其次,设计了以LPC1768芯片为主芯片的伺服控制系统。在硬件电路设计环节,充分考虑了系统的稳定性;在软件设计方面,采用了模块设计方法,同时使用C语言进行软件编程,很好的降低了软件算法编译难度,增加了控制算法的可读性。再次,本文对模型参考自适应系统（MRAS）进行了研究,运用MRAS算法对伺服电机的转子位置以及转速进行了估算,将该算法应用到三闭环控制系统,并进行了仿真验证,仿真结果表明算法的可行性。最后对整个伺服控制系统进行搭建实验平台,验证了三闭环系统的应用于升降滚床的可行性,同时也验证了无位置传感器的三闭环控制方法的可行性。
莫理莉[4]（2020）在《基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制》文中研究指明表面式永磁同步电机是凸极式永磁同步电机的特例,这类电机的转矩仅和q轴电流成线性关系而与d轴电流无关,其控制模型简单,在机器人、航空航天、精密数控机床和伺服系统等领域应用广泛。表面式永磁同步电机还是一个多输入、强耦合、非线性、变参数的复杂对象,当电机系统存在外部扰动和内部参数摄动时,常规控制方法鲁棒性不强,无法满足高性能控制的要求。滑模变结构控制具有对系统数学模型精确度要求不高、对系统参数摄动和外部扰动不敏感,具有鲁棒性优点,使得它非常适合用在表面式永磁同步电机控制系统。电机的速度和位置控制,一直是电机控制算法研究与应用的热点,本文以滑模变结构控制理论为基础,对表面式永磁同步电机速度和位置控制策略进行研究,主要研究内容如下:（1）阐述了表面式永磁同步电机及其控制系统的发展历史和它中国民经济领域的应用领域的重要地位,为本文相关研究工作明确立论的社会意义。（2）在对滑模变结构控制的基本思想及发展现状进行概述的基础上,详细介绍本文用到的滑模变结构控制设计方法,作为本文相关研究工作的理论基础。（3）针对表面式永磁同步电机速度滑模控制系统存在内部参数摄动或外部负载扰动时,抖振严重,制约了系统动稳态性能提高的问题,将积分滑模变结构控制结合模糊控制算法用于该系统,削除抖振,增强系统鲁棒性,消除静差;为解决模糊滑模控制器中由于存在积分环节和限流环节会造成Windup现象的问题,参考改进的Anti-reset Windup思路,在控制器中加入抗饱和环节,改进控制器结构,消除Windup现象,进一步提高系统的动稳态性能。（4）针对表面式永磁同步电机位置追踪控制系统中常常被机械因素制约系统性能提高,尤其是当系统存在参数摄动或负载扰动时,常规控制很难在保持良好鲁棒性同时保证位置跟踪的快速响应性问题,将非奇异终端滑模变结构控制与反步控制算法结合应用到电机位置跟踪控制系统,实现在增强系统的鲁棒性的同时使得系统保持追踪的快速响应性。（5）前面两种算法在控制过程,均是把外部扰动及系统参数摄动作用视作零,依靠滑模系统的鲁棒特性来维持系统稳定,然而,在复杂环境下的控制系统中,外部扰动及系统参数摄动对电机控制系统精度提高的制约作用是不可忽视的,针对这个问题,提出一种滑模变结构控制结合滑模扰动观测器的复合控制策略。这种复合控制策略把外部扰动及系统参数摄动一起实时观测并反馈到控制系统中,通过对扰动的及时补偿,有效减少内外部扰动造成的电机速度的跳动,提高系统的控制精度。（6）机械位置传感器不仅增加电机控制系统的体积和成本,还增加系统结构复杂性,甚至严重影响了系统的可靠性和安全性,因此,用算法取代机械位置传感器是有必要的。本文针对一般的滑模观测器观测器为消除抖振引入低通滤波器环节会造成相位滞后的问题,提出一种新型二阶滑模观测器取代位置传感器,这种新型滑模观测器没有低通滤波环节,不存在相位滞后问题,还可以提高观测器的观测精度和控制系统的鲁棒性。
闵溢龙[5]（2020）在《高精度低耦合刚度大惯量扫描镜控制技术研究》文中研究说明空间光学遥感器在对探测目标进行扫描成像时,为获得高质量的成像数据,内部扫描镜运动控制系统需要具备优异的动态控制精度,能够实现稳定精确的摆动扫描。为满足不断提高的遥感精度指标要求,需要不断提高扫描镜运动控制系统的控制精度。在一般的光机扫描系统中,因光学遥感器光学孔径设计的需要,会设计较大尺寸的扫描镜,使得转动惯量较大。同时为保证扫描镜具有很好的面形精度,驱动电机转子、传动连接轴和扫描镜之间的耦合刚度不能设置太高。这两个因素使得系统运行时传动轴因刚度不足而发生较大的弹性形变,易产生机械谐振。如果简单地通过提高系统控制器的增益来获得更好的控制性能,引起的机械谐振使得扫描镜摆动时更容易失控,整个系统控制性能的提高也将受到限制。在光学遥感器的研制要求中,对高控制性能扫描镜系统的指标要求在不断提高,采用经典控制理论方法设计此类低耦合刚度的大惯量扫描镜控制系统将难以克服机械谐振对系统控制性能的限制。本课题将采用现代控制理论中观测器和状态反馈的设计方法对这类扫描镜控制系统进行优化,抑制系统运行时存在的机械谐振,同时提高系统的控制性能。本文将分别从系统控制对象的分析、优化控制方法的提出、控制系统的设计与仿真、软硬件系统的搭建和控制系统的实验这几个方面逐步进行详细地分析和讨论。首先,对系统中的低耦合刚度大惯量扫描镜控制对象进行分析,建立对应的控制模型。通过仿真分析系统运行时产生机械谐振和机械谐振对系统控制性能限制的原因。分析大惯量负载对存在机械谐振的控制系统性能的影响。根据调研情况和实际系统结构,提出了借助电流和位置反馈信号,采用现代控制理论设计加速度观测器的方法。将观测得到的加速度反馈到系统电流环前端构成反馈回路,从而提高系统的截止频率,同时降低系统中机械谐振峰值,达到抑制谐振并提高系统的控制性能的目的。然后,对控制系统结构进行设计。基于电流-速度-位置三闭环的系统控制结构,在电流环和速度环之间加入加速度观测器并引入加速度反馈。分别建立控制系统各环路的离散控制模型并对建立的模型进行仿真。仿真得到系统中各个环路的指令响应、开环bode图、闭环bode图和干扰响应bode图。对于电流环,闭环控制带宽可以达到1k Hz,具有良好的抗干扰能力。速度环和位置环则分析了加入加速度观测器前后系统环路控制性能的变化情况。在稳定裕度保持不变的前提下:对于速度环,加入加速度观测器前带宽为28.85Hz,加入后带宽提高到65.23Hz;对于位置环,加入加速度观测器前带宽为25.41Hz,加入后带宽提高到60.75Hz。在系统仿真方面说明提出的优化方法可以提高系统的控制性能。接着,设计并搭建系统的软硬件扫描控制器。采用以DSP+FPGA（DSP作为主控器进行控制算法的运算和控制信号的输出,FPGA作为协处理器对数据信号进行传输和处理）为主体的控制架构,搭建扫描控制器的各部分外围硬件电路,并编写硬件电路对应的软件程序。设计的扫描控制器系统包括反馈数据采集与传输模块,电机驱动模块,控制算法运算模块和上位机控制终端模块等部分。最后,将搭建好的扫描控制器与低耦合刚度一维大惯量扫描机构匹配,进行低速摆动扫描实验,测试系统的控制性能。实验中分别测试了控制系统的电流环指令响应和误差,还测试和对比了加入加速度观测器优化前后的速度环、位置环的指令响应和误差。系统的电流环可以快速响应电流指令,实际带宽能达到约900Hz。系统的速度环可以快速跟踪速度指令,在匀速段跟踪误差的均方根从原来的1.37×10-3 rad/s下降为0.55×10-3 rad/s,动态控制精度提高约60%。系统的位置环同样可以快速高精度地跟踪位置指令,在匀速段跟踪误差的均方根从原来的1.062×10-5 rad下降为0.407×10-5 rad,匀速段的位置动态控制精度提高约62%。通过对系统的频率测试可知,优化后系统在机械谐振频率处的振幅下降,谐振得到一定地抑制。系统的仿真结果与实测结果保持了较好的一致性。通过以上几个方面的研究工作,本文提出并论证了基于现代控制理论设计加速度观测器并将观测得到的加速度进行反馈建立负反馈环路的方法,能够有效地抑制低耦合刚度的大惯量扫描镜系统运行时易产生的机械谐振,提高系统的控制带宽和动态控制精度。并且该方法易工程实现,参数调试也很方便。
杜大宝[6]（2020）在《电动汽车内置式永磁同步电机无位置传感器中低速运行转子位置观测器的设计》文中研究说明永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor PMSM）由于其体积小、无需励磁电流、损耗低和功率密度大等优点,被广泛应用于新能源汽车等工业领域控制系统中。永磁同步电机矢量调速系统必须要有高精度的转子位置和转速参数,获得这些参数信息必须要用到位置传感器（霍尔传感器,旋转变压器）。然而位置传感器在实际中可能出现故障,导致失效,影响系统运行。为此,对PMSM矢量控制系统无位置传感器的研究,作为控制系统的冗余,非常重要。同时无位置传感器系统也是当前的研究热点。本课题结合奇瑞s61新能源SUV电动汽车实际项目,提出了无传感器控制系统的旋转高频电压激励注入法和滑模观测器的复合控制算法,实现IPMSM无位置传感器的中低速范围的转子角度位置和速度的自检测。本文提出了一种改进型Luenberger观测器和基于IIR数字滤波器的改进转子凸极跟踪位置估算。利用MATLAB中FDA Tool（Filter Design and Analysis Tool）设计无限冲激响应（Infinite Impulse Response,IIR）数字滤波器来获取高频电流响应,取代了同步轴系高通滤波器的滤波环节,减少了滤波器对提取的负相序高频电流激励响应相位的影响,简化了转子的位置和速度估算过程,针对滤波器对转子磁极位置估计精度的影响,提出相应的线性相位补偿,避免系统延时造成的位置估计偏差增大,可以有效降低转子位置估算的误差。而基于外差法的Luenberger观测器可实时检测转子的位置信息,从负相序高频电流分量中估算转子位置角和速度,为了提高观测器的稳态性能,在PID调节器中加入积分增益,处理过的高频电流信号经过观测器的积分作用,干扰信号得到了很大的削弱。在Simulink仿真中构建PMSM无传感器矢量控制的仿真模块,与传统的高频注入方法进行比较,改进算法在低速范围内的电机无位置传感器控制过程中,更精确和更快速的估计转子磁极位置,还具有较好的稳定性。利用了估计电流和实际电流之间的电流差,通过实时检测电流差设计滑模观测器,使用滑模观测器实现永磁同步电机在中速状态下的无传感器控制。在中速范围内的PMSM无传感器控制,滑模观测器法用来实现转子位置角和速度的估算,当PMSM无传感器运行在低范围时,采用高频电压激励信号注入的方法跟踪转子磁极位置,充分利用两种控制算法的优势实现转子位置的准确估计,在低速与中速的过渡区内,引入线性加权平均算法,实现适合中低速范围的PMSM复合无位置传感器控制,通过MATLAB/Simulink仿真实验验证,结果表明:结合滑模观测器法和高频激励注入法的混合控制,提高了两种控制算法切换过程中的稳定性,有效的实现了永磁同步电机无传感器在中低速段的平滑控制。
魏钒[7]（2020）在《永磁同步电机无传感器控制技术研究》文中研究指明随着社会的发展与进步,永磁同步电机因其结构简单、运行效率高以及功率密度高的优点被广泛应用于各个领域之中。而转子位置与转速大小的检测在永磁同步电机的矢量控制系统中显得尤为重要。但是机械传感器件的使用不仅导致系统的体积与成本增加,还会使得系统的可靠性与稳定性下降。因此对永磁同步电机无传感器技术的讨论与研究已成为如今电气传动领域最为热门的一个方向。本文主要探讨了不同转速下永磁同步电机无传感器控制算法的研究。首先,为了更好地进行无传感器控制的研究,本文介绍了永磁同步电机的构成与类型,介绍了电机在ABC自然坐标系、静止两相α-β坐标系和同步d-q旋转坐标系这三类坐标系下的数学模型以及它们之间的变换关系,阐述了id=0矢量控制的基本原理与控制框架。其次,针对永磁同步电机无传感器中高速区域的控制,本文先分析了模型参考自适应控制,然后以波波夫超稳定性理论为依据设计了自适应全阶观测器,通过引入校正项构成闭环状态估计来提高系统模型精度,最后运用滑模控制代替PI控制来调节速度环信号。仿真结果表明,相较于原有的模型参考自适应法,新方法在电机启动、速度突变、负载转矩突变的场景下,可以更准确快速地估计出电机转子位置和速度,整个控制系统的抗干扰能力与鲁棒性都得到了提高。再者,针对永磁同步电机无传感器零低速阶段的控制,本文阐述了表贴式永磁同步电机绕组的饱和凸极性,介绍了脉振高频电压注入法。针对该方法存在的系统稳定性低的问题,本文改进了原有的转子位置估计系统,提出了一种新形式的调制信号,对于转速升高引起的估计误差变大的情况,基于传统方法设计了一个位置误差补偿模块。仿真结果表明,设计的新方法不仅可以改善电机在零低速运行阶段的跟踪精度而且提高了系统的稳定性与动态品质。最后,为了验证所提出的新型无传感器控制方案,本文基于实验室电机平台,分别在低速与中高速阶段进行了永磁同步电机实验,通过实验证明了所提控制策略的有效性。
杨朝江[8]（2020）在《基于母线电压调整的PMSM反馈线性化控制系统设计与研究》文中认为电力电子技术的发展使电动机广泛用于能量转换的核心的部件,永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motors,PMSM）因其传递效率和高能量密度在各类电机应用中脱颖而出。本文以电机在实际工程中的运行精确度和稳定性问题作为研究重点,利用非线性控制理论研究三相PWM变流器的不规则现象,结合反馈线性化控制理论,研究PMSM的非线性动力行为及其控制策略。本文选择输入-输出反馈线性化技术作为控制策略以分析PMSM及其变流器的非线性系统并转化为线性系统的控制问题,以实现PMSM全局解耦和整体线性化控制,解决电机控制系统稳定性和控制精确性。为进一步提高电机输出的稳定性,采用调节调制比调压的控制方案,以建立调压控制函数达到逆变器输出电压调整,完善PMSM控制系统稳定性能。以完成电压调整的PMSM反馈线性化控制系统设计与研究,可进一步促进非线性控制领域的发展,有助于工业控制应用。本文首先介绍了基本PMSM控制模型及其非线性控制模型以及反馈线性化理论。然后,在PMSM仿射非线性动力学方程的基础上使用输入-输出反馈线性化控制技术设计控制系统,并且讨论了负载转矩估计器用于补偿外部负载以及参数变化的影响,配合∞控制器以提高系统性能以及位置控制鲁棒性能。接着,根据现有实验平台简化相关控制器设计并完成了其对应的理论模型搭建。从电机低速运行和稳速运行的角度与传统PI双闭环控制进行了仿真数据和实验数据的对比研究分析。最后,在反馈线性化控制理论的基础上,提出调节调制比调压的控制策略,从而得到速度反馈调压算法,并进行有、无调压控制的仿真数据对比研究。本文基于Matlab/Simulink搭建仿真模型,并在以TMS320F28335为控制核心的实验平台上验证所使用算法。仿真和实验数据表明在反馈线性化控制中基于PI调节的调制比调压方法能够快速跟踪负载转矩和保持恒定转速,具有超调小、静态误差小、控制精确性高、鲁棒性强等优点。
高文璇[9]（2020）在《基于滑模观测和模糊逻辑的永磁同步电机控制技术及应用》文中进行了进一步梳理随着功率器件以及电机控制技术的发展,交流电机在工业和日用电器中应用的占比越来越高,永磁同步电机凭借自身结构简单,工作效率高,控制技术成熟等优点,在交流伺服系统中占据重要位置。在永磁同步电机控制领域中,电机控制策略、逆变器控制技术、转子位置以及速度检测方法和控制器的设计都是与系统控制性能息息相关的重要课题。由于电机控制涉及到复杂算法,传统单片机在计算速度与数据处理能力上无法满足需求,计算性能更好的数字信号处理器成为电机控制的最佳选择。本文详细分析了基于坐标变换原理的永磁同步电机矢量控制策略,使用空间矢量脉宽调制算法实现逆变器的控制,建立速度、电流双环控制系统,实现永磁同步电机的控制。由于编码器的存在增加了成本并且影响控制性能,本文采用滑模观测器估算电机转子位置同时对电机进行测速,用以实现速度闭环控制。在控制器的设计上,本文根据控制系统的性能指标,设计电机控制系统PI控制器参数,同时引入模糊控制算法对速度环PI控制器参数进行优化。论文通过Matlab/Simulink软件仿真验证了矢量控制算法、空间矢量脉宽调制算法、PI参数设计方法的正确性,并且通过对比仿真证明了模糊控制算法提升了系统的控制性能。论文将基于滑模观测和模糊逻辑的永磁同步电机控制技术应用于挤出机生产试验中,采用DSP芯片TMS320F28035为主控芯片建立了电机控制试验平台,将试验数据通过网关和HTTP协议等上传至云服务器数据库,并在本地编辑在线监控界面,以便进行试验数据的实时获取和评估。通过试验证明了基于滑模观测器的永磁同步电机无传感控制系统能够实现预期的控制效果,具有实际应用价值。
沈晓康[10]（2020）在《永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制研究》文中认为永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有体积小、效率高、速度调节范围宽等很多的优势,在电气传动和伺服控制系统领域获得广泛应用。由于PMSM闭环控制需要准确的电机转子位置信息,但传统的位置传感器会增大电机体积并且提高设计与维护成本,同时其长期稳定运行的能力降低,无位置传感器应用则可以解决这些问题。因此,本文在建立PMSM数学模型基础上,在全速度的范围内对PMSM的无位置传感器估计和控制技术展开研究,主要内容如下:（1）构建永磁电机数学模型,在采用矢量控制的基础上,首先设计了具有扰动观测器的基于自适应终端滑模的速度调节器。然后重点研究了高频信号注入的方法使永磁电机从零速起动至低速运转。对传统脉振高频电压注入法进行改进,利用电感的饱和特性推导出直轴磁链饱和情况下的高频电流,从而得出电机的初始位置。同时,针对传统脉振高频信号注入法使用大量滤波器造成的系统响应延迟,降低PMSM接近零速运转的动态性能问题,本文在提取电流信号时改进数学算法,减少了滤波器的数量。使电机转速与位置有更好的估测效果。仿真的结果表明该方案可以提高系统鲁棒性,且实现电机快速响应。（2）电机在中高速时采用滑模观测器估算转子位置,然而此方法估算时会受到系统抖振影响,并且低通滤波器带来反电动势检测幅值削弱和检测信号的延迟,本文分析并且改进了滑模观测器算法,其中引入反馈系数为l的电动势估算值,从而更加准确的估计出电机转子位置与速度。电机从高频脉振注入法到滑模观测器法采用加权切换,在切换范围内速度为不同方法估算转速进行加权处理后的数值。通过仿真可以验证,提出的滑模改进算法估计结果更加准确,位置误差变小,电机运行较传统算法稳定。（3）建立基于DSP TMS320F28335控制器的PMSM控制系统实验平台,同时提出软件与硬件具体的实现方法。本文的硬件平台包含控制板与驱动板,其中硬件平台控制板包含DSP系统模块、模数采集模块、电路保护模块;驱动板包含系统电源模块、智能功率管理模块（IPM）以及系统外围的驱动电路。在设计软件时重点阐述DSP控制器开发环境和对应软件开发的流程,通过实验表明该方案可以在全速度范围内实现电机位置快速估计,并且估计位置误差很小,电机能够无位置传感器运行。
二、基于数字信号处理器的直接转矩控制技术的实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于数字信号处理器的直接转矩控制技术的实现（论文提纲范文）
（1）永磁同步电机控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 永磁同步电机控制策略的发展 |
| 1.2.1 变压变频控制 |
| 1.2.2 磁场定向控制 |
| 1.2.3 直接转矩控制 |
| 1.3 永磁同步电机无传感器技术的发展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 永磁同步电机和逆变器数学模型 |
| 2.1 空间矢量的概念及定义 |
| 2.2 永磁同步电机数学模型 |
| 2.2.1 面装式永磁同步电机数学模型 |
| 2.2.2 内装式和插入式永磁同步电机数学模型 |
| 2.3 三相电压源型逆变器数学模型 |
| 2.4 空间矢量调制的基本原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 永磁同步电机的磁场定向控制 |
| 3.1 永磁同步电机的磁场定向控制综述 |
| 3.2 永磁同步电机的磁场定向控制方案选择 |
| 3.2.1 电流调节器设计 |
| 3.2.2 速度调节器设计 |
| 3.3 带传感器永磁同步电机磁场定向控制仿真 |
| 3.4 扩展卡尔曼滤波原理 |
| 3.5 基于EKF的面装式永磁同步电机无传感器磁场定向控制 |
| 3.6 基于EKF的凸极性永磁同步电机无传感器磁场定向控制 |
| 3.7 永磁同步电机无传感器磁场定向控制实验 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 永磁同步电机的直接转矩控制 |
| 4.1 传统直接转矩控制 |
| 4.2 永磁同步电机的传统直接转矩控制 |
| 4.3 永磁同步电机的直接转矩控制空间矢量调制 |
| 4.4 基于EKF的永磁同步电机无传感器DTC-SVM |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电动汽车用永磁同步电机驱动器设计 |
| 5.1 电机驱动器硬件及结构设计 |
| 5.1.1 电源电路设计 |
| 5.1.2 微处理器电路设计 |
| 5.1.3 IGBT/SiC MOSFET驱动电路设计 |
| 5.1.4 采样电路设计 |
| 5.1.5 通讯电路设计 |
| 5.1.6 电路板设计 |
| 5.1.7 结构设计 |
| 5.2 电机驱动器软件设计及实验 |
| 5.2.1 软件总体设计 |
| 5.2.2 RS485通信软件设计及实验 |
| 5.2.3 磁场定向控制软件设计及实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 存在的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果和参加的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）基于永磁同步电机的大型望远镜预测跟踪控制技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 望远镜驱动控制系统的研究现状 |
| 1.2.1 望远镜驱动方式发展现状 |
| 1.2.2 望远镜直驱永磁同步电机发展现状 |
| 1.2.3 望远镜系统驱动装置发展现状 |
| 1.3 永磁同步电机控制策略研究现状 |
| 1.3.1 预测控制技术 |
| 1.3.2 滑模控制技术 |
| 1.3.3 自抗扰控制技术 |
| 1.3.4 智能控制技术 |
| 1.4 本文的主要研究内容和章节安排 |
| 第2章 永磁同步电机控制原理及驱动方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机的工作原理和特点 |
| 2.3 永磁同步电机数学模型 |
| 2.4 永磁同步电机矢量控制策略原理及实现方法 |
| 2.4.1 矢量控制原理 |
| 2.4.2 矢量控制策略的坐标变换 |
| 2.4.3 空间矢量脉宽调制技术原理及实现方法 |
| 2.5 永磁同步电机矢量控制策略仿真验证 |
| 2.5.1 望远镜驱动控制系统仿真模型 |
| 2.5.2 矢量控制方法仿真结果 |
| 2.6 望远镜驱动控制装置 |
| 2.6.1 望远镜驱动控制装置硬件平台总体框架 |
| 2.6.2 望远镜驱动控制装置实现方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 望远镜方位轴驱动控制系统模型辨识技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 望远镜方位轴的动态分析模型 |
| 3.2.1 望远镜伺服系统的谐振特点分析 |
| 3.2.2 望远镜伺服系统的两惯性模型 |
| 3.3 望远镜方位轴的频域模型辨识方法 |
| 3.3.1 望远镜系统频率特性测试方法 |
| 3.3.2 测试数据处理和结果 |
| 3.4 基于滑模观测器的望远镜方位轴机械参数估计方法 |
| 3.4.1 滑模参数观测器的设计 |
| 3.4.2 基于滑模参数观测器的转动惯量估计方法 |
| 3.4.3 滑模参数观测器滤波特性和增益参数整定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于广义预测控制的永磁同步电机控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 望远镜方位轴系统传统控制策略 |
| 4.2.1 望远镜方位轴伺服系统电流环PI控制器设计 |
| 4.2.2 望远镜方位轴伺服系统速度环PI控制器设计 |
| 4.2.3 PI控制器设计的局限性分析 |
| 4.3 基于连续时间模型的广义预测控制理论 |
| 4.4 基于广义预测控制原理的永磁同步电机电流跟踪控制方法研究 |
| 4.5 基于广义预测控制原理的永磁同步电机速度跟踪控制方法研究 |
| 4.5.1 基于广义预测控制原理的PMSM速度环设计 |
| 4.5.2 利用滑模控制补偿结构的鲁棒性设计与稳定性证明 |
| 4.6 基于广义预测控制原理的永磁同步电机位置跟踪控制方法研究 |
| 4.6.1 基于广义预测控制原理的PMSM位置环设计 |
| 4.6.2 利用滑模控制补偿结构的鲁棒性设计与稳定性证明 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于广义预测控制和扰动观测补偿的望远镜抗扰动复合控制方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 望远镜伺服系统扰动因素分析 |
| 5.2.1 内部扰动分析和研究现状 |
| 5.2.2 外部扰动分析和研究现状 |
| 5.3 采用预测控制方法时扰动对永磁同步电机系统控制性能影响分析 |
| 5.4 基于高阶滑模观测器和广义预测控制的永磁同步电机速度控制器设计 |
| 5.5 基于扩张状态观测器和广义预测控制的永磁同步电机位置控制器设计 |
| 5.6 广义预测控制和扰动观测器复合控制策略工程测试和性能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要完成工作及结论 |
| 6.2 创新性成果 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）升降滚床伺服控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 升降滚床基本组成 |
| 1.3.1 升降滚床控制系统构成 |
| 1.3.2 升降滚床工作原理 |
| 1.3.3 升降滚床伺服电机 |
| 1.3.4 位置检测 |
| 1.4 伺服控制系统性能指标 |
| 1.5 伺服系统技术现状及发展趋势 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 伺服电机矢量控制方式分析 |
| 2.1 空间矢量SVPWM控制方法分析 |
| 2.2 伺服电机的数学模型的建立 |
| 2.3 伺服电机的矢量控制策略 |
| 2.3.1 伺服电机矢量控制分析 |
| 2.3.2 伺服电机矢量控制方法实现 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 升降滚床伺服控制器设计 |
| 3.1 伺服控制系统分析 |
| 3.2 电流调节器设计 |
| 3.3 速度调节器设计 |
| 3.4 位置调节器设计 |
| 3.5 三闭环控制策略设计 |
| 3.6 模型参考自适应系统 |
| 3.6.1 模型参考自适应系统原理 |
| 3.6.2 参考模型与可调模型确立 |
| 3.6.3 参考自适应律确立 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 升降滚床控制系统软硬件设计 |
| 4.1 控制系统硬件设计方案 |
| 4.1.1 整体硬件设计方案 |
| 4.1.2 主芯片及外围电路 |
| 4.1.3 数模转化电路 |
| 4.1.4 通信电路 |
| 4.1.5 功率驱动电路 |
| 4.1.6 编码器接口电路 |
| 4.2 控制系统软件设计方案 |
| 4.2.1 系统开发环境 |
| 4.2.2 系统初始化 |
| 4.2.3 中断程序 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 升降滚床伺服控制系统仿真 |
| 5.1 永磁同步电机仿真 |
| 5.2 伺服控制位置环节仿真 |
| 5.3 伺服控制速度环节仿真 |
| 5.4 伺服控制电流环节仿真 |
| 5.5 参考模型自适应系统仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 升降滚床控制系统实验 |
| 6.1 伺服电机三闭环控制系统仿真实验 |
| 6.2 基于MRAS三闭环控制系统仿真实验 |
| 6.3 伺服电机MRAS仿真实验 |
| 6.4 升降滚床运行实验 |
| 6.5 仿真结果分析与展望 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（4）基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 表面式永磁同步电机发展现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机发展历史 |
| 1.2.2 表面式永磁同步电机的结构简述 |
| 1.2.3 表面式永磁同步电机在工业与民用应用 |
| 1.3 表面式永磁同步电机控制系统研究现状 |
| 1.3.1 电机控制系统结构简述 |
| 1.3.2 电机控制技术的发展历史 |
| 1.4 表面式永磁同步电机滑模控制系统研究现状 |
| 1.4.1 表面式永磁同步电机的滑模变结构速度控制 |
| 1.4.2 表面式永磁同步电机的滑模变结构位置跟踪控制 |
| 1.4.3 基于扰动观测器的表面式永磁同步电机高精度控制 |
| 1.4.4 基于滑模观测器的表面式永磁同步电机无位置传感器控制 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 滑模变结构控制的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 滑模控制理论的发展现状 |
| 2.3 滑模控制基本理论 |
| 2.3.1 滑模控制基本概念 |
| 2.3.2 滑模变结构控制三个基本问题 |
| 2.4 滑模变结构控制系统设计 |
| 2.4.1 滑模面选取策略 |
| 2.4.2 滑模控制律设计方法 |
| 2.4.3 一类非线性不确定系统的模糊滑模追踪控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于模糊滑模的表面式永磁同步电机速度控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面式永磁同步电机速度控制系统模型 |
| 3.2.1 旋转坐标系下的表面式永磁同步电机数学模型 |
| 3.2.2 基于矢量控制的速度控制系统的构成 |
| 3.3 基于模糊滑模变结构的表面式永磁同步电机速度控制研究 |
| 3.3.1 表面式永磁同步电机速度滑模变结构控制原理 |
| 3.3.2 基于模糊趋近律的表面式永磁同步电机滑模变结构速度控制器设计 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.3.4 实验分析 |
| 3.4 表面式永磁同步电机速度控制系统中的抗饱和方法研究 |
| 3.4.1 表面式永磁同步电机速度控制系统中的Windup问题 |
| 3.4.2 传统的Anti-Windup控制方法 |
| 3.4.3 改进的Anti-Windup控制方法 |
| 3.4.4 仿真分析 |
| 3.4.5 实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于反步终端滑模的表面式永磁同步电机位置跟踪控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面式永磁同步电机位置跟踪控制系统的构成 |
| 4.2.1 反步控制基本思想 |
| 4.2.2 电机位置跟踪控制系统结构 |
| 4.3 基于反步终端滑模控制的SPMSM位置跟踪控制器设计 |
| 4.3.1 反步控制设计步骤 |
| 4.3.2 电机反步终端滑模控制系统设计 |
| 4.3.3 反步终端滑模控制系统稳定性分析 |
| 4.4 仿真与实验 |
| 4.4.1 仿真分析 |
| 4.4.2 实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于鲁棒滑模扰动观测器的表面式永磁同步电机高精度控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 表面式永磁同步电机控制系统存在的扰动因素分析 |
| 5.2.1 外部扰动对系统性能影响 |
| 5.2.2 内部参数变化对控制系统性能影响 |
| 5.3 电机控制系统扰动估计研究 |
| 5.3.1 鲁棒滑模扰动观测器的提出 |
| 5.3.2 鲁棒滑模扰动观测器稳定性分析 |
| 5.3.3 复合控制系统组成 |
| 5.3.4 复合控制器设计 |
| 5.4 仿真与实验 |
| 5.4.1 仿真分析 |
| 5.4.2 实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 表面式永磁同步电机的无位置传感器控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 表面式永磁同步电机控制系统能观性分析 |
| 6.2.1 静止坐标系下表面式永磁同步电机数学模型 |
| 6.2.2 电机控制系统能观性分析 |
| 6.3 新型滑模观测器设计 |
| 6.3.1 SPMSM控制系统里一般滑模观测器设计 |
| 6.3.2 新型滑模观测器设计 |
| 6.4 仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 1 本文工作总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）高精度低耦合刚度大惯量扫描镜控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题引出 |
| 1.3 相关技术研究情况 |
| 1.3.1 大惯量负载空间驱动机构 |
| 1.3.2 机械谐振抑制方法 |
| 1.3.3 加速度获取方法 |
| 1.3.4 扫描镜控制技术 |
| 1.4 课题研究目标 |
| 1.5 课题研究内容和方法 |
| 1.6 论文章节安排 |
| 第2章 控制对象建模分析及加速度观测器方法 |
| 2.1 系统控制对象建模 |
| 2.2 低耦合刚度系统与高耦合刚度系统 |
| 2.3 机械谐振对控制性能的限制 |
| 2.4 大惯量负载对机械谐振的影响 |
| 2.5 加速度反馈抑制谐振的分析 |
| 2.6 加速度观测器的设计 |
| 2.6.1 观测器的结构 |
| 2.6.2 观测器补偿器设计 |
| 2.7 加速度观测器参数调试 |
| 2.8 模型偏差对观测器性能的影响 |
| 2.9 位置传感器分辨率对加速度观测器的影响 |
| 2.10 观测器计算频率对速度环性能的影响 |
| 2.11 本章小结 |
| 第3章 低耦合刚度大惯量扫描镜系统控制器技术路线 |
| 3.1 电机磁场定向控制理论 |
| 3.1.1 A、B、C三相静止坐标系下数学模型 |
| 3.1.2 α、β两相静止坐标系下的数学模型 |
| 3.1.3 d、q两相旋转坐标系下的数学模型 |
| 3.2 空间矢量脉宽调制驱动理论 |
| 3.3 系统电流环设计 |
| 3.3.1 算法设计 |
| 3.3.2 仿真分析 |
| 3.4 系统加速度环设计 |
| 3.4.1 算法设计 |
| 3.4.2 仿真分析 |
| 3.5 系统速度环设计 |
| 3.5.1 算法设计 |
| 3.5.2 仿真分析 |
| 3.6 系统位置环设计 |
| 3.6.1 算法设计 |
| 3.6.2 仿真分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 低耦合刚度大惯量扫描镜系统控制平台设计 |
| 4.1 系统的控制架构设计 |
| 4.2 硬件电路设计 |
| 4.2.1 主控制器电路 |
| 4.2.2 功率驱动电路 |
| 4.2.3 电流反馈电路 |
| 4.2.4 编码器位置反馈电路 |
| 4.2.5 上位机接口电路 |
| 4.3 软件程序设计 |
| 4.3.1 DSP控制算法 |
| 4.3.2 FPGA数据传输程序 |
| 4.3.3 上位机终端设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验测试与结果分析 |
| 5.1 电流控制测试与分析 |
| 5.2 速度控制测试与分析 |
| 5.3 位置控制测试与分析 |
| 5.4 加速度观测器测试与分析 |
| 5.5 系统频率特性测试与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.1.1 研究内容总结 |
| 6.1.2 创新点总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）电动汽车内置式永磁同步电机无位置传感器中低速运行转子位置观测器的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 中高速运行的无传感器控制技术的研究 |
| 1.2.2 零低速的无传感器控制技术的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 永磁同步电机数学模型与矢量控制 |
| 2.1 永磁同步电动机的结构 |
| 2.2 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.2.1 坐标变换 |
| 2.2.2 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.3 两相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.4 两相旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.3 永磁同步电机矢量控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于旋转高频注入的无位置传感器控制 |
| 3.1 旋转高频激励下的PMSM数学模型 |
| 3.2 转子位置跟踪观测器的设计 |
| 3.3 旋转高频激励注入控制算法仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于旋转高频注入的转子位置检测的优化 |
| 4.1 基于龙贝格观测器的转子位置检测的优化 |
| 4.1.1 龙贝格观测器的结构及原理 |
| 4.1.2 龙贝格观测器的改进设计 |
| 4.1.3 仿真结果及分析 |
| 4.2 基于旋转高频注入的IPMSM位置检测的改进研究 |
| 4.2.1 数字滤波器的原理 |
| 4.2.2 IIR滤波器的设计步骤 |
| 4.2.3 MATLAB在IIR滤波器设计中的应用 |
| 4.2.4 仿真波形及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于高频注入与滑模观测的PMSM无位置传感器复合控制 |
| 5.1 滑模变结构控制基本原理 |
| 5.2 用于PMSM无位置传感器控制的滑模观测器设计 |
| 5.3 高频注入法与滑模观测器控制策略的切换 |
| 5.4 复合控制仿真实现和结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 系统硬件和软件设计 |
| 6.1 基本结构 |
| 6.2 系统的硬件设计 |
| 6.2.1 DSP最小系统 |
| 6.2.2 驱动电路 |
| 6.2.3 检测电路 |
| 6.2.4 通信电路设计 |
| 6.3 软件设计 |
| 6.3.1 软件开发环境 |
| 6.3.2 软件设计流程 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）永磁同步电机无传感器控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 中高速PMSM无传感器控制策略 |
| 1.2.2 零低速PMSM无传感器控制策略 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基础知识 |
| 2.1 永磁同步电机数学模型 |
| 2.1.1 永磁同步电机结构与类型 |
| 2.1.2 永磁同步电机基本方程 |
| 2.1.3 坐标变换理论 |
| 2.1.4 永磁同步电机电机数学模型 |
| 2.2 永磁同步电机矢量控制 |
| 2.2.1 id=0控制 |
| 2.2.2 最大转矩电流比控制 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 改进的无传感器模型参考自适应控制 |
| 3.1 模型参考自适应控制理论基础 |
| 3.1.1 电机数学模型 |
| 3.1.2 波波夫超稳定性 |
| 3.2 模型参考自适应控制 |
| 3.3 改进型模型参考自适应控制 |
| 3.3.1 全阶自适应观测器 |
| 3.3.2 滑模速度控制器 |
| 3.4 仿真建模与结果分析 |
| 3.4.1 电机启动和速度突变 |
| 3.4.2 负载转矩突变 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 新型脉振高频电压注入无传感器控制技术 |
| 4.1 传统脉振高频电压注入 |
| 4.1.1 表贴式电机的饱和凸极性 |
| 4.1.2 永磁同步电机的电流响应 |
| 4.1.3 转子位置估计方法 |
| 4.2 新型脉振高频电压注入 |
| 4.2.1 改进转子位置估计系统 |
| 4.2.2 新形式的调制信号 |
| 4.2.3 位置误差补偿器 |
| 4.3 仿真建模与结果分析 |
| 4.3.1 运行在给定转速 |
| 4.3.2 速度突变 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 永磁同步电机无传感器技术实验设计 |
| 5.1 硬件平台介绍 |
| 5.1.1 数字信号处理器 |
| 5.1.2 功率驱动主回路 |
| 5.1.3 信号采集电路 |
| 5.2 系统软件设计 |
| 5.2.1 主程序 |
| 5.2.2 中断服务子程序设计 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 中高速无传感器控制实验 |
| 5.3.2 零低速无传感器控制实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结 |
| 6.1 本文的主要工作与贡献 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（8）基于母线电压调整的PMSM反馈线性化控制系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 非线性控制技术及反馈线性化的应用 |
| 1.2.1 PMSM非线性控制国内研究现状 |
| 1.2.2 PMSM非线性控制国外研究现状 |
| 1.2.3 PMSM的反馈线性化研究 |
| 1.3 本文的工作及创新点 |
| 第二章 PMSM数学模型及反馈线性化和调压策略 |
| 2.1 PMSM数学模型及非线性控制数学模型 |
| 2.2 反馈线性化控制 |
| 2.2.1 状态反馈线性化和零动态设计概述 |
| 2.2.2 输入-输出反馈线性化理论 |
| 2.3 PMSM可调电压驱动策略研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 PMSM的反馈线性化控制器设计与研究 |
| 3.1 PMSM反馈线性化控制 |
| 3.2 PMSM非线性控制器设计 |
| 3.2.1 PMSM的输入-输出反馈线性化控制 |
| 3.2.2 PMSM非线性控制器的参数调节 |
| 3.3 PMSM非线性控制系统的数字仿真分析 |
| 3.3.1 输入-输出反馈线性化仿真系数确定 |
| 3.3.2 输入-输出反馈线性化控制器仿真模型设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 非线性系统反馈线性化的实验应用研究 |
| 4.1 PMSM控制系统实验平台及DSP控制实现 |
| 4.2 PMSM反馈线性化低速运行研究 |
| 4.2.1 仿真结果分析 |
| 4.2.2 实验结果分析 |
| 4.3 PMSM反馈线性化稳速抗负载运行研究 |
| 4.3.1 仿真结果分析 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 PMSM非线性控制器中调压控制技术的研究 |
| 5.1 空间矢量脉宽调制的谐波分析及调压方案选择 |
| 5.2 基于反馈线性化控制的PI调节调制比调压方法研究 |
| 5.3 PMSM反馈线性化控制器的调制比调压研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）基于滑模观测和模糊逻辑的永磁同步电机控制技术及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 永磁同步电机的相关控制技术 |
| 1.2.1 永磁同步电机的矢量控制技术 |
| 1.2.2 永磁同步电机参数的滑模预测技术 |
| 1.2.3 永磁同步电机的智能控制技术 |
| 1.3 永磁同步电机在塑料挤出机中的控制与监测应用 |
| 1.4 论文主要内容及章节安排 |
| 第二章 永磁同步电机的矢量控制与滑模观测器设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机的坐标变换 |
| 2.2.1 塑料挤出机伺服系统 |
| 2.2.2 永磁同步电机的物理模型 |
| 2.2.3 三相静止坐标系数学模型 |
| 2.2.4 静止三相/两相坐标Clarke变换 |
| 2.2.5 静止/旋转两相坐标Park变换 |
| 2.2.6 旋转两相坐标系数学模型 |
| 2.3 永磁同步电机的矢量控制技术 |
| 2.3.1 塑料挤出机伺服系统矢量控制 |
| 2.3.2 空间矢量脉宽调制(SVPWM)与三相逆变技术 |
| 2.3.3 空间矢量脉宽调制技术的算法实现 |
| 2.4 滑模观测器设计 |
| 2.4.1 滑模观测器模型 |
| 2.4.2 滑模观测器稳定条件 |
| 2.4.3 改进切换函数 |
| 2.5 PMSM转角与速度计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 永磁同步电机模糊控制系统建模与仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 永磁体同步电机的电流环和速度环控制 |
| 3.2.1 PMSM电流环PI控制器设计 |
| 3.2.2 PMSM速度环PI控制器设计 |
| 3.3 PMSM速度环的模糊逻辑PI参数自调整控制 |
| 3.3.1 速度环模糊PI控制器设计 |
| 3.3.2 模糊逻辑处理过程 |
| 3.4 永磁同步电机控制系统建模与仿真 |
| 3.4.1 PMSM坐标变换算法模型 |
| 3.4.2 PMSM空间矢量脉宽调制算法模型 |
| 3.4.3 PMSM模糊控制算法模型 |
| 3.4.4 PMSM控制系统仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 永磁同步电机DSP控制硬件系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 永磁同步电机DSP控制系统 |
| 4.2.1 永磁同步电机DSP控制系统的硬件电路设计 |
| 4.2.2 伺服电机控制模式 |
| 4.3 PMSM主电路和驱动控制分析 |
| 4.3.1 主电路分析 |
| 4.3.2 DSP控制电路分析 |
| 4.3.3 IGBT驱动电路的分析 |
| 4.3.4 三相保护与伺服报警电路 |
| 4.4 信号采集及辅助电路分析 |
| 4.4.1 电流检测电路 |
| 4.4.2 辅助电源电路 |
| 4.4.3 数码管显示电路 |
| 4.4.4 485串口通信电路 |
| 4.5 控制系统软件设计 |
| 4.5.1 电机控制算法控制软件结构 |
| 4.5.2 主控制函数与中断设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 永磁同步电机控制试验及在塑料挤出机中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PMSM速度控制实验结果分析 |
| 5.2.1 试验平台与参数设置 |
| 5.2.2 塑料挤出机PMSM速度控制实验结果分析 |
| 5.3 塑料挤出机料筒温度模糊控制 |
| 5.4 塑料挤出机生产过程云监控系统 |
| 5.4.1 塑料挤出机挤出生产线远程监控参数 |
| 5.4.2 挤出机生产线通信网关 |
| 5.4.3 基于阿里云平台的塑料挤出机生产线监控软件 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 永磁同步电机无位置传感器研究现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机控制技术研究现状 |
| 1.2.2 永磁同步电机无位置传感器估计技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 永磁同步电机数学模型及控制器设计 |
| 2.1 永磁同步电机数学模型 |
| 2.2 矢量控制 |
| 2.3 永磁同步电机速度调节器设计 |
| 2.3.1 基于自适应非奇异终端滑模控制的速度控制器设计 |
| 2.3.2 扰动观测器设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 脉振高频电压注入法无位置传感器控制 |
| 3.1 脉振高频电压注入法基本原理 |
| 3.2 位置估计方法 |
| 3.3 改进脉振高频电压注入法 |
| 3.3.1 初始位置检测 |
| 3.3.2 脉振高频电压注入算法 |
| 3.4 算法仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 滑模观测器法无位置传感器控制 |
| 4.1 滑模观测器基本算法 |
| 4.1.1 滑模观测器设计 |
| 4.1.2 滑模观测器位置估计方法 |
| 4.2 改进传统滑模观测器算法 |
| 4.3 永磁同步电机不同速度切换方法 |
| 4.4 算法仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 永磁同步电机无位置传感器系统设计及实验分析 |
| 5.1 控制系统硬件设计 |
| 5.1.1 控制系统主电路 |
| 5.1.2 驱动电路 |
| 5.1.3 控制电路 |
| 5.2 控制系统软件设计 |
| 5.2.1 控制系统软件开发环境 |
| 5.2.2 软件主程序设计 |
| 5.2.3 软件中断程序设计 |
| 5.3 脉振高频电压注入法实验分析 |
| 5.3.1 永磁电机零低速转子速度实验 |
| 5.3.2 永磁电机零低速转子位置实验 |
| 5.4 滑模观测器法实验分析 |
| 5.4.1 永磁电机零低速转子速度实验 |
| 5.4.2 永磁电机零低速转子位置实验 |
| 5.5 永磁同步电机全速度范围内实验分析 |
| 5.5.1 永磁电机全速度转子速度实验 |
| 5.5.2 永磁电机全速度转子位置实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间科研成果 |
四、基于数字信号处理器的直接转矩控制技术的实现（论文参考文献）
- [1]永磁同步电机控制系统研究[D]. 邓燕军. 山东大学, 2021(09)
- [2]基于永磁同步电机的大型望远镜预测跟踪控制技术的研究[D]. 邵蒙. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(01)
- [3]升降滚床伺服控制系统研究[D]. 郑印. 长春工业大学, 2020(01)
- [4]基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制[D]. 莫理莉. 华南理工大学, 2020(02)
- [5]高精度低耦合刚度大惯量扫描镜控制技术研究[D]. 闵溢龙. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2020(03)
- [6]电动汽车内置式永磁同步电机无位置传感器中低速运行转子位置观测器的设计[D]. 杜大宝. 安徽工程大学, 2020(04)
- [7]永磁同步电机无传感器控制技术研究[D]. 魏钒. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [8]基于母线电压调整的PMSM反馈线性化控制系统设计与研究[D]. 杨朝江. 贵州大学, 2020(04)
- [9]基于滑模观测和模糊逻辑的永磁同步电机控制技术及应用[D]. 高文璇. 华南理工大学, 2020
- [10]永磁同步电机全速度范围无位置传感器控制研究[D]. 沈晓康. 江苏大学, 2020(02)