基于FPGA和碳化硅功率器件的永磁伺服系统研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:etzhenghao2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
永磁同步电机伺服控制系统具有调速范围宽、转矩波动小、响应速度快、峰值转矩大、过载能力强等优点,有着广阔的应用前景。在永磁同步电机伺服控制系统中,电流环处于整个系统的最内环,电流环动态性能影响着其他外环的性能,电流环带宽决定了整个伺服系统的基础带宽。因此本文针对永磁伺服系统电流环带宽这一问题进行了深入研究。首先,本文构建了考虑数字控制系统延迟的电流环数学模型,研究了数字系统延迟对电流环带宽以及电流控制器参数的影响,对比了不同采样更新方式下的数字系统延迟以及相应的电流环带宽。在此基础上,本文提出了一种加入电流延迟补偿的分段采样更新方式,该方法对控制系统处理器性能要求较低,计算余量大,伺服系统开关频率提高时不容易因为计算时间不足而影响电流环带宽扩展效果,更加适用于应用了宽禁带功率器件的永磁伺服系统。其次,为了进一步扩展电流环带宽提升电流环性能,本文构建了SiC MOSFET的器件模型和驱动电路模型,分析了SiC MOSFET驱动电路设计中的驱动电压震荡和上下桥臂串扰等主要问题,设计并制作了以SiC MOSFET为功率开关器件的三相桥式逆变电路,测试结果表明该电路可以在高开关频率下稳定运行,可以作为高性能永磁伺服系统的功率电路。最后,本文搭建了基于FPGA和SiC MOSFET的永磁伺服系统实验平台,分别对伺服系统电流环和速度环性能进行了测试。在电流环性能实验中,实验验证了入电流延迟补偿的分段式采样更新方式相比于传统采样更新方式和即时更新方式有着更好的电流环扩展效果,而且该方法在使用SiC MOSFET作为开关器件的伺服系统中,依旧有着良好的适应性。同时实验验证了,使用SiC MOSFET作为开关器件时,开关频率的提升对于q轴电流波动和相电流谐波有明显的抑制效果。在速度环性能实验中,实验验证了电流环性能的提升能有效减小电机高速运行时的速度波动,同时验证了电流环性能提升后速度环动态跟随性能也随之提升。
其他文献
目的研究血栓弹力图(TEG)检测在内科重症患者进行成分输血中的应用价值。方法选取临床需输血浆和/或血小板的非血液病、非手术重症患者60例,采集患者血样分别进行TEG检测和凝
小蜻蜓尺蛾Cystidia couaggaria(Guenée)是多种果树和林木的重要食叶害虫。近年来对我国果树中蔷薇科植物的为害较严重。文章详细记述了该虫的幼虫和蛹的形态特征,并提供
标签是指固定在种子包装物表面及内外的特定图案及文字说明。对于可以不经加工包装进行销售的种子,标签是指种子经营者在销售种子时向种子使用者提供的特定图案及文字说明。文
本文着重阐述了虾池水质恶化的常见原因,引起虾的一系列症状,同时详细提出了相应的解决方案。
目的探讨胸腔积液与腹水腺苷脱氨酶(ADA)、癌胚抗原(CEA)、总蛋白(TP)、C反应蛋白(CRP)水平和细胞学对胸腔积液与腹水性质鉴别诊断的价值。方法对273例诊断明确患者的胸腔积
目的探讨中性粒细胞/淋巴细胞、单核细胞/高密度脂蛋白胆固醇、C反应蛋白/清蛋白不同炎症标志物比值与新型冠状病毒肺炎轻、重症病例的相关性,为后续研究提供依据。方法收集
水利工程档案包括:水利工程项目提出、立项、审批、勘察设计、生产准备、施工、监理、验收等工程建设以及工程管理过程中形成并应归档保存的文字、表格、声像、图纸等各种载体
水是生命的源泉,水资源的合理开发利用是现代水利工作的要点。结合太康县的县情,要实现太康县水利发展根本性转变需采取以下具体措施。一、加强水法规的宣传教育 加强《中华人