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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:魏趨吉
研究生(外文):ChuChi Wei
論文名稱:直流無刷與感應電動機之運動控制
論文名稱(外文):The Motion Control of Linear DC Brushless Motor and Induction Motor
指導教授:吳忠霖吳忠霖引用關係
指導教授(外文):TzongLin Wu
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:直流無涮馬達感應馬達直流無涮電動機感應電動機
外文關鍵詞:DC Brushless MotorInduction MotorDC Brushless MotorInduction Motor
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本論文使用MATLAB Simulink中的RTW(Real Time Workshop)軟體,完成直流無刷電動機、感應電動機的向量控制。
以MATLAB Simulink中的RTW來作控制電動機,提供了友善、快速、易修正、易分析的人機介面。
論文中,首先推導電動機在間接式轉子磁通導向向量控制的數學模式,以座標轉換的方式加以簡化。接著,應用數學模式來完成MATLAB Simulink的模擬方塊圖,代入電動機參數作模擬上的分析。
最後,將模擬時的數學方塊圖換成輸出/輸入方塊,利用RTW即時的輸出電壓訊號至驅動器,並將電流訊號位置訊號回授至數位化介面卡,達到即時控制的目的。

This thesis uses RTW(real time workshop) in MATLAB Simulink software.The Vector control of DC brushless motor and induction motor is accomplished.
MATLAB Simulink contains the advantages of rapidly designing,
easily correcting,easily analyzing and friendly human-machine interface.
This thesis begins with constructing the mathematical motor models and blocks of RFO Vector Control in MATLAB Simulink.The Clarke and the Park transformation are also used for the Vector Control theorem.
After the simulation,this thesis continues to present the Vector Control experiments by RTW.We change the modules of the mathematical motor models into the I/O modules.The voltages are output to the driver and signals form Hall-Sensor and position encoder are feedback to interface card.Finally the real-time control is accomplished.

第一章 序論………………………………………………………1
1.1 研究動機與目的…………………………………………1
1.2 內容大綱…………………………………………………1
第二章 直流無刷電動機之原理與數學模式……………………3
2.1 直流無刷電動機之動作原理……………………………3
2.2 直流無刷電動機之數學模式……………………………6
2.2.1 三相交流的電路方程式……………………………6
2.2.2 以二相交流表示的電路方程式……………………8
2.2.3 以d — q座標表示的電路方程式…………………9
第三章 直流無刷電動機控制方塊圖之建構與模擬……………11
3.1 直流無刷電動機控制方塊圖之建構……………………11
3.2 直流無刷電動機向量控制之建構與模擬………………14
3.2.1 電流控制方塊圖……………………………………16
3.2.2 速度控制方塊圖……………………………………22
3.2.3 位置控制方塊圖……………………………………24
第四章 直流無刷電動機即時控制之實驗結果…………………26
4.1 電流迴路之實驗…………………………………………28
4.2 速度迴路之實驗…………………………………………30
4.3 位置迴路之實驗…………………………………………33
第五章 感應電動機的數學模式及向量控制……………………35
5.1 座標轉換…………………………………………………35
5.1.1 三相靜止座標與兩軸任意旋轉座標………………35
5.1.2 兩軸任意旋轉座標與兩軸靜止座標………………36
5.2 旋轉感應電動機的數學模式……………………………38
5.2.1 旋轉感應電動機的向量動態數學模式……………38
5.2.2 旋轉感應電動機的兩軸動態數學模式……………41
5.3 轉子磁通導向間接式向量控制原理……………………43
第六章 感應電動機控制方塊圖之建構與模擬…………………47
6.1 感應電動機控制方塊圖之建構…………………………47
6.2 感應電動機向量控制之建構與模擬……………………51
6.2.1 電流控制方塊圖……………………………………53
6.2.2 磁通控制方塊圖……………………………………54
6.2.3 速度控制方塊圖……………………………………58
6.2.4 位置控制方塊圖……………………………………63
第七章 感應電動機即時控制之實驗結果………………………68
7.1 電流迴路之實驗…………………………………………68
7.2 磁通迴路之實驗…………………………………………70
7.3 速度迴路之實驗…………………………………………72
7.4 位置迴路之實驗…………………………………………77
第八章 結論與建議………………………………………………82
8.1 結論………………………………………………………82
8.2 建議………………………………………………………82
參考文獻……………………………………………………………84

1.王偉修、劉昌煥,PC-Based馬達控制器即時發展系統 Simu-Drive, 微鋒自動科技,民國87年。
2.江宜東,線型直流無刷電動機之運動研究,國立臺灣科技大學機械工程技術 研究所碩士論文,民國89年。
3.許中瓶、黃煌嘉 編譯,無刷伺服電動機的基礎與應用,全華科技圖書股份有限公司,民國76年9月。
4.許溢适,電動機控制,全華科技,民國79年。
5.Blaschke, F., The principle of fieldorientation as applied to the new vector closed-loop control system for rotating machines, Siemens Reviewx, no. 5, pp.218-220,1972.
6.The MathWorks, Ins.,SIMULINK user’s Guide.,1998.
7.陳志榮,改良型無刷驅動系統的設計及研製,國立台灣科技大學電機工程技術 研究所碩士論文,民國86年。
8.高旭佳,向量控制感應馬達驅動系統電腦輔助設計,國立臺灣科技大學電機工程技術 研究所碩士論文,民國87年。
9.Paul C. Krause,Analysis of Electric Machinery,McGraw-Hill Book Company,1986.
10.陳洪霈,感應電動機的模擬與控制之研究,國立臺灣科技大學機械工程技術 研究所碩士論文,民國89年。

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