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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林玄坤
研究生(外文):Xuan-Kun Lin
論文名稱:以DSP為基礎之永磁同步馬達驅動器設計及主動式前轉向系統之模擬
論文名稱(外文):DSP-Based Permanent Magnet Synchronous Motor Drive Design and Active Front Steering System Emulation
指導教授:王明賢王明賢引用關係
指導教授(外文):Ming-Shyan Wang
學位類別:碩士
校院名稱:南台科技大學
系所名稱:電機工程系
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:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:永磁同步馬達主動式前轉向驅動器
外文關鍵詞:PMSMAFSdrive
相關次數:
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本論文主要針對永磁同步馬達以空間向量脈波寬度調變設計其驅動器,並以兩顆馬達之雙軸控制來模擬主動式前轉向系統之實現,分別模擬前轉向系統中的方向盤和前輪轉角度,且應用德州儀器所生產的TMS320LF2407晶片實現,並以此晶片裡擁有的兩組事件管理者(EVA、EVB)來達到雙軸控制。本論文使用之晶片具有交流馬達控制所需的完整週邊電路,相當適合研製全數位交流馬達驅動所需執行之智慧型控制器、座標轉換、空間向量脈波寬度調變、及多控制迴路等功能。
而在控制主動式前轉向系統要求較高準度的位置控制,本文為了提高位置控制正確性,於模擬前輪角度之永磁同步馬達位置控制迴路中加入模糊控制器。有效的改善本文PI控制的位置迴路不正常現象。最後本論文以DSP實現steer-by-wire將原本以機械元件傳送訊息現以線傳替代,達到節省成本和燃料。且也證實主動式前轉向系統的有效性與正確性。
The thesis aims at the design of permanent magnet synchronous motor drive by space vector pulse-width modulation (SVPWM) and the emulation of active front steering system that includes a two-axis servo motor control system. The specifically designed DSP chip TMS320LF2407 for motor control from TI is used in the system such that the built-in event manager modules, EVA and EVB, can easily provide the function of SVPWM and the peripherals can simplify the circuit design. The mechanical angles of two motor shafts correspond to the angle of steering wheel and the front-wheel steering angle, respectively.
In order to provide more precise angles of steering wheel and front-wheel steering, the fuzzy control, instead of conventional PI control, is employed in the position control loop. Finally, the steer-by-wire is also considered in the two-axis motor control to validate the emulation system.
摘 要 I
Abstract II
誌 謝 III
目 錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 X
第一章 緒論 1
  1.1 前言 1
  1.2 內容大綱 2
第二章 主動式前轉向系統 3
  2.1主動式前轉向系統 3
  2.2 By wire 4
  2.3線傳轉向Steer-by-Wire 5
  2.4主動式前轉向系統動態方程式 7
2.4.1符號說明 7
2.4.1車輛動態模式 8
第三章 永磁同步馬達介紹 12
  3.1三相交流電動機之電路方程式 12    
  3.2座標轉換 14
  3.3二相交流電動機之電路方程式 15
  3.4 d-q座標表示之電路方程式 18
3.5電動機之轉矩 20
3.6空間向量脈波寬度調變(SVPWM) 20
3.6.1弦波式空間向量設計 22
3.6.2 SVPWM之合成與推導 23
第四章 控制器設計 41
  4.1電流控制系統設計 41
  4.2速度控制系統設計 42
4.3位置控制器-模糊控制(Fuzzy Controller) 43
第五章 系統架構實驗結果與分析 52
5.1 系統架構 52
5.2 DSP (Digital Signal Processor) 53
    5.2.1中央處理單元(CPU) 54
    5.2.2 EV事件管理者功能 58
    5.2.3脈波寬度調變模組 58
    5.2.4方形編碼器脈波電路 (QEP) 60
    5.2.5類比/數位轉換 (ADC) 61
  5.3 主動式前轉向系統平台 63
5.4 實驗結果與模擬結果 65
5.4.1電流迴路驗證 67
5.4.2速度閉迴路響應 70
5.4.3位置閉迴路響應 72
5.4.4主動式前轉向系統模擬與結果分析 74
第六章 結論與未來展望 80
參考文獻 81
主動式前導向系統(AFS)
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[4]http://www.canadiandriver.com/articles/jk/031112.htm
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[32]陳建武,永磁同步馬達伺服控制晶片之研製,碩士論文,南台科技大學電機研究所,2002。
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