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基于TMS320F2812 DSP的无速度传感器矢量控制系统研究

陈礼根  
【摘要】: 无速度传感器矢量控制系统省去了转速传感器,减小了系统装置的体积,节省了成本,提高了系统的可靠性,具有很强的实用价值和经济效益。已有很多学者从事这方面的研究,但主要在仿真研究方面取得了一些成果,本文将探讨如何在实验平台上实现高性能的无速度传感器矢量控制系统,为其实用化奠定坚实的基础。 采用高性能的TMS320F2812 DSP,本课题将扩展卡尔曼滤波(EKF—Extended Kalman Filter)估计的转速作为反馈参与速度闭环控制,将EKF估计的转子磁链用于磁场定向,以实现无速度传感器矢量控制。 本文首先介绍了三相异步电机的数学模型,分析了EKF的原理,推导了EKF用于三相异步电机转速和磁链估计的算法,阐述了三相异步电机转子磁场定向矢量控制的原理,对实现无速度传感器矢量控制系统的关键问题进行了分析。然后,基于TI公司的TMS320F2812 DSP,设计了控制系统的硬件电路,编写了系统程序。最后对整个系统进行实验,在不同工况下来考察系统的控制性能。实验结果表明,EKF算法可以精确地估计转速和磁链,使用其估计的转速和磁链实现的无速度传感器矢量控制系统具有良好的动、静态调速性能,验证了该方案在实践中的可行性。


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