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致谢
摘要
第一章 绪论
1.1 课题产生背景
1.1.1 工业缝纫机简介
1.1.2 工业缝纫机系统现状与发展
1.2 永磁同步电机及其控制系统
1.2.1 永磁同步电机的发展
1.2.2 永磁同步电机伺服控制系统的研究现状
1.2.3 永磁同步电机无速度传感器控制研究现状
1.3 工业缝纫机能量回馈系统
1.4 工业缝纫机伺服控制系统发展趋势
1.5 本文的主要工作
第二章 工业缝纫机中永磁同步电机的伺服控制
2.1 永磁同步电机的结构及特点
2.2 永磁同步电机数学模型
2.2.1 坐标变换
2.2.2 永磁同步电机的砌坐标系数学模型
2.3 永磁同步电机矢量控制策略
2.4 工业缝纫机伺服控制系统
2.5 本章小结
第三章 转子动能为外环控制量的PMSM矢量控制策略
3.1 永磁同步电机的能量交换模型
3.2 基于转子储存动能反馈的永磁同步电机双闭环矢量控制
3.2.1 电流内环的设计
3.2.2 基于转子动能反馈的外环设计
3.3 负载的影响及负载补偿
3.4 仿真及分析
3.5 实验结果及分析
3.5.1 不同控制策略的实验比较
3.5.2 负载转矩突变时负载估计算法的实验
3.5.3 转动惯量变化时负载估计算法的实验
3.6 本章小结
第四章 ACA整定EKF参数的PMSM无速度传感器控制
4.1 扩展卡尔曼滤波原理
4.2 永磁同步电机无速度传感器EKF滤波方程推导
4.3 基于ACA整定EKF参数的永磁同步电机无速度传感器控制系统
4.3.1 蚁群算法原理
4.3.2 控制系统结构
4.4 仿真与分析
4.4.1 仿真系统简介
4.4.2 与传统TSP应用的差别及应对
4.4.3 蚁群算法程序设计
4.4.4 仿真结果分析
4.5 实验结果及分析
4.6 本章小结
第五章 基于改进无差拍控制的工业缝纫机能量回馈研究
5.1 单相整流器及其功率交换模型
5.1.1 单相整流器数学模型
5.1.2 单相整流器功率交换模型
5.2 带电流校正的无差拍电流内环设计
5.2.1 带电流校正的无差拍控制
5.2.2 加权系数断的选择
5.3 基于电容储能反馈和电机侧功率前馈的外环设计
5.3.1 电容储能外环设计
5.3.2 机侧功率前馈设计
5.5 实验结果及分析
5.5.1 电动状态下两种控制策略稳态过程的比较
5.5.2 发电状态下两种控制策略稳态过程的比较
5.6 本章小结
第六章 工业缝纫机伺服控制系统设计与测试
6.1 工业缝纫机的系统结构概述
6.1.1 机头系统
6.1.2 电机及安装方式
6.1.3 工业缝纫机伺服系统控制器电路
6.1.4 踏板部件
6.1.5 操作面板
6.2 工业缝纫机伺服控制系统的功能设计
6.2.1 停针控制
6.2.2 缝纫功能简介
6.2.3 自动切线与自动扫线功能
6.3 硬件电路设计
6.3.1 功率电路
6.3.2 主控电路设计
6.3.3 其他电路
6.4 软件设计
6.4.1 伺服系统转子动能储能环的实现
6.4.2 伺服系统位置环的软件实现
6.4.3 主程序和定时器中断服务子程序
6.4.4 功能实现与协调
6.5 系统测试
6.5.1 频繁起停测试
6.5.2 系统缝纫功能测试
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况
合肥工业大学;