永磁同步电机驱动控制及其触摸屏人机交互系统设计
本文关键词： 永磁同步电机 矢量控制 DSP 触摸屏 人机交互 出处：《郑州大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：近年来永磁同步电机以其体积小、质量轻并且效率高等优点,使其在电梯行业有了广泛的应用。因此对永磁同步曳引机驱动控制系统的研究和开发具有重要工程应用实际意义,本文主要内容为永磁同步电机驱动控制以及触摸屏人机交互系统设计。首先分析了永磁同步电机的应用市场前景以及研究意义,然后针对永磁同步电机的结构给出了三种坐标系下的数学模型,由数学模型分析永磁同步电机的控制策略,采用转子磁场定向矢量控制方法在MATLAB/Simulink下搭建仿真模型,进行了仿真验证。结合以永磁同步电机为曳引机的垂直电梯驱动控制系统的项目背景搭建了实验平台,以DSP为控制核心对系统进行硬件介绍,并给出了软件的具体实现方法,在硬件平台上实现了永磁同步电机的矢量控制。其次针对工程项目调试需求,且目前市场上触摸屏与DSP不能直接通信这一问题,开发了基于Modbus协议的台达触摸屏与DSP通信的人机交互系统。通过对DSP通信程序设计和触摸屏的组态画面设计,实现了上位机监控系统的开发。经过系统实验测试,该系统能够实现工作人员不同权限登录密码设置,电机运行数据实时显示、故障显示、电机参数设定、PI参数设定以及速度曲线参数设定等功能,且系统能够稳定的运行,人机界面友好,可有效降低电机驱动控制系统的调试、升级与维护成本。最后结合论文的理论和仿真分析,并且通过硬件平台实验的结果,验证了永磁同步电机控制策略理论与仿真的正确性以及人机交互系统的可行性。
[Abstract]:In recent years, permanent magnet synchronous motor (PMSM) has been widely used in elevator industry because of its small size, light weight and high efficiency. Therefore, the research and development of PMSM drive and control system has important engineering application significance. The main content of this paper is the design of PMSM drive control and touch screen man-machine interaction system. Firstly, the application market prospect and research significance of PMSM are analyzed. Then, according to the structure of permanent magnet synchronous motor, three mathematical models in coordinate system are given. The control strategy of permanent magnet synchronous motor is analyzed by mathematical model, and the simulation model is built under MATLAB/Simulink using rotor field oriented vector control method. The experiment platform is built based on the project background of the vertical elevator drive control system with permanent magnet synchronous motor (PMSM) as traction machine. The hardware of the system is introduced with DSP as the control core, and the realization method of the software is given. Vector control of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is realized on hardware platform. Secondly, aiming at the need of engineering project debugging, and the problem that touch screen and DSP can not communicate directly in the market at present, Based on Modbus protocol, the man-machine interaction system of communication between Delta touch screen and DSP is developed. Through the design of DSP communication program and the configuration picture of touch screen, the development of upper computer monitoring system is realized. The system can realize the functions of setting up the password of the operator with different permissions, displaying the running data of the motor in real time, displaying the fault, setting the parameters of the motor, setting Pi parameters and setting the parameters of the speed curve, and the system can run stably. The man-machine interface is friendly, which can effectively reduce the debugging, upgrading and maintenance cost of the motor drive control system. Finally, combined with the theory and simulation analysis of the paper, and through the results of the hardware platform experiment, The correctness of the theory and simulation of PMSM control strategy and the feasibility of man-machine interaction system are verified.
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM341;TP273
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，本文编号：1514504
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