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DSP控制的三相异步电机空间矢量调速系统的开发

章立  
【摘要】: 电机速度控制技术是电气传动领域的重要组成部分,在工业领域的各个方面应用都十分广泛,也是一个国家工业自动化的基础,因此实现交流电机的数字控制,提高电力传动系统的性能不仅具有重要的学术意义,在结合了节约能源等方面的综合研究后还具有重大的实用价值。先进的交流电机速度控制系统是国家的基础工业和生产制造业飞速发展的重要推进力量。 三相异步电机是交流电机中应用中最为广泛的机种之一,因此将较好的控制策略与算法应用于三相异步电机调速系统中对于工业生产来说既能提高控制精度又能提高能源利用率。本文根据以上思路,设计了由DSP控制的三相异步电机调速系统。 该系统控制策略采用矢量控制,矢量控制是上世纪70年代由西门子的工程师提出的一种交流异步电机调速的控制策略,它是根据磁场定向控制原理分别对电机的转矩电流和励磁电流进行解耦控制,从而实现将交流电机等效为直流电机来进行控制,方便分析。控制算法采用的是SVPWM,它是一种PWM波形技术的调制方式,结合基于先进电力电子技术的变频器后,实现并提高了交流电机调速系统的数字控制,提高了能源的利用率。为了提高该调速系统的鲁棒性,系统中又加入了模糊控制模块。 本文设计了系统整体的控制方案,并在Simulink中完成了仿真,以验证方案的可行性。然后以TMS320LF2407A为控制核心搭建了整体的硬件电路,并进行了控制程序的编写,并对硬件调试和软件调试中遇到的问题进行了分析和总结。最后进行上电测试,测试结果表明该系统运行稳定,达到了预期的控制要求。


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