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基于矢量控制的交流电机控制器的设计

李飞  
【摘要】: 在电动车辆驱动控制领域中,交流电机控制器以其高性能、高功率密度、高可靠性、低成本、低污染和良好的环境适应性等特点,获得了越来越广泛的应用,并朝着数字化、可优化等方向发展。 针对市场的需求,本次课题拟设计、研制一款基于DSP的自主品牌交流控制器产品,控制器采用转差频率间接矢量控制的控制策略和SVPWM调制算法,满足在电动托盘车、叉车、电动汽车等场合的应用需求。 本文首先介绍了三相交流异步电机的数学模型,在此基础上简述了一种感应电机参数辨识算法原理,在对算法原理分析的基础上建立了Matlab\Simulink模型进行仿真,验证了此种辨识原理的可靠性。 而后在进一步介绍坐标变换原理的基础上对异步电机转差频率矢量控制系统的基本原理进行了阐述。并在简要介绍了PWM调制原理的基础上对SVPWM调制技术进行了详细的阐述,最后对提出的SVPWM调制算法和整个矢量控制系统进行了Matlab仿真,结果表明整个系统是可行的。 为实现电动车辆驱动系统控制要求快速敏捷、实时性高等特点,在控制芯片选择上,本文采用TI公司的高性能控制芯片TMS320LF2407A,并详细讲述了系统的软、硬件设计及一些抗干扰和保护措施。 为验证设计系统的可行性,在Matlab仿真的基础上,制作了实验板对软、硬件系统进行了调试,调试结果表明本系统能够输出比较理想的正弦波,能够实现对异步电机的高性能可靠控制。


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