基于XMC4500的PMSM控制系统的设计
本文关键词:基于XMC4500的PMSM控制系统的设计 出处:《沈阳航空航天大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:随着全球对减少二氧化碳的排放的要求越来越强烈,如今我国对新能源动力的扶持力度越来越大。随着工业智能制造中对高性能的伺服控制器的需求越来越大,各个厂商在伺服控制领域进行着积极的研究。在新能源汽车中和高性能的伺服控制器中,PMSM因其能源利用率高并且可以用矢量精确控制而被越来越广泛地使用。本文研究以英飞凌高性能的XMC4500芯片为控制核心的PMSM控制系统的设计,整个系统的设计分为对控制系统的硬件设计和对控制系统的软件设计。对控制系统硬件的设计,分为以XMC4500芯片为控制核心的弱电控制板的设计和以功率器件为核心的功率板的设计。以XMC4500芯片为控制核心的弱电控制板的设计包括对控制板的电源电路的设计、时钟和复位电路的设计、AD采样电路的设计、与上位机通信的接口电路的设计、数据离线存储电路的设计和芯片启动模式配置电路的设计。以功率器件为核心的功率板的设计包括以稳压芯片为K78U15-500的驱动电源的设计、以英飞凌的IPB080N06NG为核心的3相逆变桥电路的设计、以英飞凌的6ED003L06-F2为核心的隔离门极驱动IC电路的设计以及电流采样电路和过流保护电路的设计。对控制系统的软件设计,分为控制系统的底层软件的设计和控制系统的应用层软件的设计。控制系统的底层软件设计主要为弱电控制板的控制逆变器的PWM波形产生单元的驱动设计、AD采集模块的驱动设计、与上位机通信模块的驱动的设计和离线数据存储模块的驱动设计。控制系统应用层软件的设计主要为针对PMSM的FOC算法的设计,分别实现了对PMSM的电流环、速度环和位置环的闭环控制。本文通过对以英飞凌XMC4500为控制核心的PMSM控制系统的软件和硬件的设计的研究,实现了性能优良的PMSM控制系统,在对PMSM的控制方面具有一定的可借鉴的价值。
[Abstract]:Along with the world to reduce carbon dioxide emissions requirements increasingly strong, now efforts to support new energy in China is growing. With the demand of high performance servo controller for intelligent manufacturing industry is more and more big, the various manufacturers in servo control field of positive research. In the new energy vehicles and high performance the servo controller in PMSM, because of its high energy utilization rate and can be used to accurately control vector is more and more widely used. This paper studies the design of PMSM control core control system based on XMC4500 chip Infineon high performance, the design of the whole system is divided into hardware design of the control system and the control system software design for the hardware design of the control system, the design is divided into weak control board based on XMC4500 chip and power board with the power device as the core of the XMC4500. The chip for the design of electrical control panel control core comprises a power supply circuit of control board design, clock and reset circuit design, AD sampling circuit, interface circuit design and PC communication, data storage circuit design and chip off-line startup configuration design mode circuit design of power in power. As the core of the device includes the design of driving power supply K78U15-500 with voltage regulator chip, the design of 3 phase inverter bridge circuit based on Infineon IPB080N06NG as the core, the isolation door to Infineon 6ED003L06-F2 as the core design of IC drive circuit, current sampling circuit and over-current protection circuit. The software design of the control system the design is divided into application layer software software control system design and control system. The software design of control system for the control of the main electrical control panel PWM waveform of inverter drive unit design, driver design of AD acquisition module, driver and PC communication module driven design and off-line data storage module. The application layer control software design system is mainly designed for the FOC algorithm PMSM, respectively realized the current loop of the PMSM, closed loop speed loop and position loop control. Based on the research and design of PMSM based on Infineon XMC4500 as the control core of the control system of hardware and software, to achieve the excellent performance of PMSM control system, has a certain reference value in the control of the PMSM.
【学位授予单位】:沈阳航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP273
【参考文献】
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本文编号:1406957
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