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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林宜遠 
研究生(外文):Yi-Yuan Lin
論文名稱:切換式磁阻馬達之伺服控制晶片設計
論文名稱(外文):A Servo Control Chip Design for A Switched Reluctance Motor
指導教授:蘇武昌
指導教授(外文):Wu-Chang Su
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:切換式磁阻馬達可變結構控制可程式邏輯晶片
外文關鍵詞:SRMVariable Structure ControlCPLD
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本文目的在於建立一切換式馬達速度控制系統,設計一比例-積分速度控制器藉由調整換流器開關的導通時間來控制馬達轉速。此外結合可變結構控制法作力矩控制,改善比例積分控制器的缺點,用以減少切換式磁阻馬達產生的力矩漣波。針對力矩常數利用線上自調的方式來修正參數變化,並利用Matlab電腦模擬程式作分析模擬以驗證此方法的可行性。
最後利用複雜型可程式邏輯元件(Complex Programmable Logic Device, CPLD)建立切換式馬達內迴路的切換邏輯訊號,外迴路則將比例-積分控制器和可變結構控制器整合入CPLD的架構中,完成一切換式磁阻馬達的伺服控制晶片設計。
The aim of this thesis is to develop an electric speed control system for the switched reluctance motor (SRM). A PI controller is designed to control the speed of SRM by adjusting the switch time of converter. In addition, a variable structure control is included to improve the PI controller to reduce the torque ripple of the SRM. Computer’s simulation has been done to demonstrate the controller.
Finally, the inner and outer control loop of the switched reluctance motor is designed by using complex programmable logic device. The CPLD (Complex Programmable Logic Device) include the two main modules, one is that produce the signal of adjustment commutation angle, the other is the PI and variable structure controller.
目 錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
致謝 iii
目錄 iv
圖表目錄 vii
符號說明 xii
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2文獻回顧 3
1.3研究動機 5
1.4論文架構 5
第二章 切換式磁阻馬達(Switched Reluctance Motor)簡介 7
2.1馬達構造 7
2.2馬達特性 9
2.3數學模型 10
2.4馬達轉動原理 12
2.5電感模型 15
2.6電感值量測 17
第三章 速度控制器設計 18
3.1速度控制系統 18
3.2比例-積分控制器 21
3.2可變結構控制器設計 22
3.2.1滑動曲面設計 23
3.2.2控制法則設計 23
3.2.3力矩常數 線上自調 24
第四章 切換式磁阻馬達速度控制系統 26
4.1簡介 26
4.2控制器設計流程 27
4.3可程式邏輯平台(CPLD-based) 29
4.3.1 簡介 29
4.3.2 CPLD設計流程 31
4.3.3 CPLD硬體架構 33
4.3.4 CPLD伺服控制晶片規劃 34
4.3.4.1迴路控制模組 34
4.3.4.2位置、速度估測模組 38
4.4換流器及驅動放大極 42
4.4.1換流器 42
4.4.2信號隔離及驅動放大電路 44
4.5感測器 45
4.5.1電流感測及濾波電路 45
4.5.2 光學編碼器 46
第五章 電腦模擬與實現結果 48
5.1電腦Matlab模擬 48
5.2電路實現 58
第六章結論 66
參考文獻 67
[1] G. S. Buja and M. I. Valla, “Control characteristics of the SRM dirves─Part I: Operation in the linear region,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 38, pp. 313-321, Oct. 1991.
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[12]林子閔,“以DSP為主切換式磁阻馬達驅動系統之研製”,國立清華大學電機研究所碩士論文 6/2000
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[21]蕭如宣 編著,“個人電腦輔助數位電路設計”,儒林圖書 89/7
[22]蕭如宣 著,“CPLD邏輯電路設計與實習”,捷太出版社   88/8
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