基于DSP的异步电机直接转矩控制系统研究

发布时间：2017-09-12 08:50

  本文关键词：基于DSP的异步电机直接转矩控制系统研究

  更多相关文章： 异步电机 直接转矩控制 SVPWM DSP

【摘要】：随着电力电子技术以及各类电机控制技术的迅速发展,直接转矩控制技术以其控制思想简单、动态响应速度快及受电机参数影响小等优点受到了广泛的关注,因此从实际应用出发,研究以数字信号处理器(DSP)为核心器件的异步电机直接转矩控制系统具有重要的现实意义。本文首先对异步电机的数学模型进行分析,在此基础上阐述了直接转矩控制的基本原理和六边形磁链控制与圆形磁链控制策略等传统方法,同时总结了传统直接转矩控制的优缺点,针对传统方法中的不足,介绍了基于空间电压矢量脉宽调制的直接转矩控制(SVM-DTC)和它的具体实现方法,SVM-DTC采用PI控制器替换了传统直接转矩控制中的滞环比较器,并用空间矢量调制技术替代了传统的电压矢量选择表,它通过控制各个电压空间矢量的作用时间和顺序,使电机的磁链轨迹逼近圆形,其次根据传统直接转矩控制和SVM-DTC原理,在Matlab/Simulink环境下对传统直接转矩控制和SVM-DTC两种方法进行仿真建模,仿真结果表明,SVM-DTC相比传统方法能有效的减少控制系统的转矩脉动和磁链脉动同时保证开关频率的恒定。最后,在理论分析基础上,以DSP为主控芯片,完成了直接转矩调速系统的硬件电路设计(包括主电路、驱动隔离电路、检测电路、保护电路等)和控制算法的软件设计,对控制系统的性能进行了测试与分析,运行结果表明该控制系统能够实现SVM-DTC调速系统,通过对实验结果和在实验中出现问题的分析,为后续研究基于SVPWM方法的异步电机直接转矩控制奠定了良好的基础。
【关键词】：异步电机 直接转矩控制 SVPWM DSP
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332;TP273;TM343
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 课题研究的背景及意义7
• 1.2 DTC技术国内外的发展及研究现状7-10
• 1.2.1 直接转矩控制技术的发展7-8
• 1.2.2 直接转矩控制技术的研究8-10
• 1.3 论文的研究内容及结构安排10-11
• 2 感应电机的直接转矩控制11-31
• 2.1 三相异步电机的数学模型11-18
• 2.1.1 异步电机在三相静止系上的数学模型11-13
• 2.1.2 异步电机在二相静止系上的数学模型13-15
• 2.1.3 异步电动机定子轴系的数学模型15-18
• 2.2 直接转矩控制基本原理18-23
• 2.2.1 电压空间矢量19-23
• 2.3 直接转矩控制基本方法23-30
• 2.3.1 六边形磁链的控制策略23-26
• 2.3.2 圆形磁链的控制策略26-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 基于SVPWM的直接转矩控制31-45
• 3.1 空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理31-37
• 3.1.1 参考电压矢量的合成31-33
• 3.1.2 参考扇区的判断33-35
• 3.1.3 七段式SVPWM35-37
• 3.2 SVM-DTC的结构及仿真模型37-41
• 3.2.1 PI控制器和调节模块38-39
• 3.2.2 电压矢量u_α和u_β的生成模块39
• 3.2.3 SVPWM模块39-41
• 3.3 SVM-DTC的仿真及其结果分析41-44
• 3.4 本章小结44-45
• 4 SVM-DTC系统的硬件设计45-59
• 4.1 直接转矩的硬件设计45-57
• 4.1.1 主电路设计45-49
• 4.1.2 调速系统的控制电路49-57
• 4.2 SVM-DTC硬件电路57-58
• 4.3 本章小结58-59
• 5 SVM-DTC系统的软件设计59-71
• 5.1 CCS开发环境59-60
• 5.2 SVPWM算法在DSP中的实现60-64
• 5.3 主程序设计64-65
• 5.4 中断服务子程序设计65-70
• 5.4.1 定时器T1中ISR65-70
• 5.4.2 故障中断服务子程序70
• 5.5 本章小结70-71
• 6 实验结果与分析71-74
• 6.1 控制系统平台介绍71
• 6.2 运行结果分析71-73
• 6.3 本章小结73-74
• 7 总结与展望74-75
• 7.1 总结74
• 7.2 展望74-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-79
• 附录79-82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 薛福连;线绕式异步电机的维修[J];微电机(伺服技术);2002年05期

2 陈志宏;双馈调速异步电机在风力发电中的应用[J];上海大中型电机;2003年01期

3 马宏忠,胡虔生,张利民,韩敬东;异步电机的失电残余电压研究[J];中小型电机;2005年05期

4 章文裕;徐锦才;;异步电机并网发电技术在福建大田县的实践[J];小水电;2006年01期

5 胡小明;;异步电机的启动与调速[J];家电检修技术;2006年18期

6 毕卫红;张巧玲;赵希;;基于异步电机工作模型的设计[J];科学之友(B版);2008年06期

7 本刊通讯员;;第二期异步电机设计培训及研讨班圆满结束[J];电机技术;2008年03期

8 章文裕;异步电机并网发电的要领和体会[J];小水电;1995年03期

9 吴振华;负载有准恒速要求时异步电机的选用[J];中小型电机;1996年06期

10 任炳礼,王晓燕;表面开环形槽的复合转子异步电机的参数计算[J];大电机技术;2000年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孟甲凡;;基于Matlab/SIMULINK的异步电机的建模与仿真[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年

2 邰永;刘赵淼;;小型异步电机机壳表面的通风计算[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年

3 李国进;胡常林;侯绪达;;异步电机离线参数辨识[A];中南六省（区）自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年

4 赵波;厉虹;;异步电机定位控制方法研究[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

5 赵波;厉虹;;异步电机定位控制方法研究[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

6 徐建华;姚来强;;异步电机直接转矩控制系统的设计与仿真[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年

7 姚来强;徐建华;;异步电机直接转矩控制系统的设计与仿真[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年

8 李谦祥;胡静涛;;基于虚拟仪器的异步电机试验系统与应用[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年

9 潘伟;许波;孙晓东;朱q，

本文编号：836247