变频控制在电机驱动中的研究_开题报告

一、国内研究现状

陈伯时在电力拖动自动控制系统第三版中指出交流变频调速技术是集电力电子、自动控制、微电子、电机学等技术之大成的一项高技术。它以其优异的调速性能、显著的节电效果和在国民经济各领域的 广泛应用而被国内外公认为是世界上应用最广、效率最高、最理想的电气传动方案，代表着电气传动的发展方向。它为提高产品质量、节约能源、降低消耗和提高企业经济效益提供了重要的新手段。

王兆安和黄俊在电力电子技术一书中20世纪50年代中期，晶闸管的研制成功，开创了电力电子技术发展的新时代。晶闸管具有体积小、重量轻、响应快、管压低等优点

黄俊在电力电子变流技术第三版中阐述了交流调速中采用的SPWM(正弦波PWM)、SVPWM(电压空间矢量PWM)以及矢量控制、直接转矩控制等技术，其最终目的 都是产生一系列幅值不同脉宽不同的脉冲列来控制电机的运行

江思敏在TMS320LF240xDSP硬件开发教程中提出警示，指出我国电气传动的技术水平较国际先进水平差距10～15 年，就目前而言，尽管变频调速系统的研发在国内比较活跃，但是市场上的绝大部分产品还是被国外产品所占据。

曹太强等学者在基于DSP 的直流电机数字调速系统计提到了，变频技控制的电机在节能方面的各种优点。在石油石化行业，石油钻井中的钻机，生产现场的抽油机、风机、水泵、输 油泵和泥浆泵等电机的运行都要消耗大量的电能，如何充分合理地利用电能显得 非常重要。而采用变频调速技术后，节能效果非常明显。新疆克拉玛依油田多处 输油泵采用了变频调速装置，如采油三厂在输油泵上应用一台变频器，运行后效 果良好，经仪表测试，采用变频调速后，有功节电为65.73%，无功节电为78.79%，功率因数达到0.99。据实际运行统计，变频调速输油节电率为46.83%，316天后可收回全部投资。湖南岳阳长岭炼油厂催化剂厂微球装置高压泵采用100kVA变频器后，输出功率由18.6kW 降至7.2kW，节电61.3%。广东茂名石化将变频器大量应用到生产过程中，减轻了工人的劳动强度并大量节约了电能，如糖醛生产线原有12台泵，每天耗电8000kW.h，将其中9台采用变频调速后，每天耗电只有4000kW.h。

孙宜和王东在经济型直流电机PWM闭环调速系统设计中指出正弦脉宽调制技术(SPWM)广泛用于伺服控制和逆变电源中,现代交一直—交变换技术是建立在正弦脉宽调制(SPWM) 之上的;目前,正弦脉宽调制(SPWM) 的理论方法多种多样, 理论和方法也在不断改进" 本文利用DSP28O35实现SPWM波的调制, 采用DSP高效运算能力产生SPWM波, 控制灵活, 修改方便, 系统控制可靠性高, 性能很好

二、国外研究现状

刘和平等学者，在TMS320LF240xDSP结构、原理及应用一书中阐述了变频技术在国外得发展。20世纪70年代西德的F.Blasschke等人首先提出矢量控制理论，其目的是把定子电流中励磁电流分量与转矩电流分量变成标量独立开来，进行分别控制,通过坐标变换重建异步电机的数学模型，可以使得异步电机等效于直流电机，从而像控制直流电机那样进行快速的转矩和磁通控制。

Application Research of PWM Inverter in the Cascade Speed Control System of Inner-feedback Motor一文中主要对电机的控制做了进一步的探索，主要逆变器在提高电机功率上的作用。对本篇文章有相当不错得借鉴意义。

Dual-PWM Four-Quadrant Control System of Induction Motor Based on DSP中主要阐述了变频调速对电机控制的作用以及这种结构所带来的好处，主要表现在动态响应快、网侧电流谐波少、功率因数高等多个方面。

我国的发展水平虽然达到了相当高的水准，但是相对比与国外的国家得应用，还有一些差距，目前，相关的文章也比较少，但是在以后的科研中，相信会不断完善。

B. ^范文提纲格式

第一章 引言

第二章 研究背景及意义

2.1研究背景

2.2研究意义

第三章 国内外研究现状

3.1 国内研究现状

3.2 国外研究现状

第四章 变频技术与电机驱动控制的简析及应用

4.1 变频技术和电机驱动控制简介

4.2 技术核心及应用

4.3 在现实中的应用

第五章 以薄膜拉伸机为例探讨变频技术在电机驱动中的应用

5.1 改造要求的提出

5.2 横向拉伸机构对控制系统的要求

5.3 横向拉伸机构控制系统的组成和工作原理

5.4 变频驱动控制方案的确定

5.5 小结

第六章 结论与展望

致谢

参考文献

B1^范文的研究方向

本^范文主要是研究如何通过变频技术对电机驱动的作用，以达到节能的目的。首先文章介绍了变频技术和电机驱动控制这两个概念。变频控制一直是解决节能和效率的一个重要手段，被应用也很广泛；对电机控制也有很多种方式，通过一个实例把二者进行有机的结合，找到最佳的解决方案。从而达到可以实现对现实有指导意义的文章，又可以达到节能环保的目的。

B2当前进度及遇到的问题

目前，完成了整个^范文的构思和对资料的收集，已经攥写了第一二张的内容。

目前，主要的问题是当前可参考的文献资料还不是很充足；在攥写的过程中发现自己的相关知识还有些不足。解决办法：通过多渠道进行资料的收集，并对相关的可参考的产品进行学习，要快速填充相关的知识，并构建知识体系。

B3 ^范文方案的制订及实施计划

方案：主要是通过对相关技术和资料的学习，找到相关适用的案例进行分析，并探究其原理，找到最适合最有意义的方案，进行延申。最后达到^范文的目的。

实施计划：通过对文献的收集以及对相关产品的学习和分析。建立相关的知识体系，为^范文写作打下基础。然后通过理论结合实际，根据相应的^范文节点，完成^范文的写作。

C. 参考文献

[1] 陈伯时，电力拖动自动控制系统第三版[M]，北京机械工业出版社，2003，40-42，100-111，145-214 

[2] 王晓明，王玲.电动机的DSP控制—TI公司DSP应用[M]，北京航空航天大学出版社，2004，120-184 

[3] 王兆安，黄俊，电力电子技术[M]，北京机械工业出版社，2001，50-57 

[4] 黄俊.电力电子变流技术第三版[M].北京机械工业出版社，1995，204-221 

[5] 刘和平，严利平，张学锋等，TMS320LF240xDSP结构、原理及应用[M]，北京航空航天大学出版社，2002，5-197 

[6] 李福进，陈至坤，乇汝琳等.基于单片机的转速测量方法[J].工矿自动化.2006年第7期

[7] 曹太强,许建平,吴昊，王杰, 基于DSP 的直流电机数字调速系统计[J].电力电子技术.2008年第02期

[8] 孙宜,王东.经济型直流电机PWM闭环调速系统设计[J],现代电子技术.2001年第11期

[9] 孔凡雪.Design of High-voltage Electrostatic Generator Based on STM32[J]. 测试科学与仪器. 2011 年第1期

[10] Xiaodong Zhang Bingshu Wang Yongjun; Application Research of PWM Inverter in the Cascade Speed Control System of Inner-feedback Motor[C]. Proceedings of 2009 9th International Conference on Electronic Measurement & InstrumentsICEMI’20092009-08-16.

[11] Mengda Li; Xiaobin Liu and Na Lin EE Dept. Dual-PWM Four-Quadrant Control System of Induction Motor Based on DSP[C]. Proceedings of 2010 International Conference on Management Science and Engineering (MSE 2010) (Volume 1). 2010,(10),246-248.