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基于DSP的直接转矩控制系统的开发与研究

张宏飞  
【摘要】:直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后交流调速领域中新兴的控制技术,它采用空间矢量分析的方法,直接在定子坐标系下计算并控制交流电动机的转矩和磁链,采用定子磁场定向,借助于离散的两点式控制产生脉宽信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。它省去了复杂的矢量变换与电动机数学模型的简化处理,具有动态反应迅速,结构简单,易于实现等优点。 直接转矩控制算法的运算量比较大,采用普通单片机作为核心控制器已不能很好地满足系统实时控制的要求。为此我们采用了TI公司的控制专用数字信号处理器DSP。它集成一些电机控制外围电路,如A/D转换电路、QEP(码盘接口电路)、PWM信号和死区发生器等,使得电路设计大大简化,缩短了开发设计周期。 本篇论文在系统软件设计上,直接采用DSP专用的汇编语言进行直接转矩控制算法的编程,DSP的汇编语言大都是单周期指令,这样就提高了指令的效率,使控制系统能得到好的控制效果。 在智能功率模块IPM和高速核心控制器DSP的硬件支持下,结合相应的软件程序便可实现异步电动机的直接转矩控制。直接转矩控制方法使得系统有良好的动态性能和静态性能,系统的响应速度快。因而它是一种比较理想的交流电机的调速方式。


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