基于IPM的輪胎起重機(jī)回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，輪胎起重機(jī)憑借它的移動(dòng)靈活、機(jī)動(dòng)特性好等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。起重機(jī)主要由控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、工作系統(tǒng)組成[1]。其中，控制系統(tǒng)是神經(jīng)中樞，它主要任務(wù)是處理各機(jī)構(gòu)如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作，實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)構(gòu)的啟制動(dòng)、調(diào)速、換向和停止，完成起重機(jī)作業(yè)過(guò)程中需要的相關(guān)動(dòng)作。一臺(tái)起重機(jī)各個(gè)系統(tǒng)的先進(jìn)性決定了它工作性能的優(yōu)良。因此，本文研究起重機(jī)的回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)具有重要意義。
　　 為提

2、高系統(tǒng)裝置的功率密度，減小能耗和原材料損耗，降低噪音，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)等，電力電子技術(shù)朝著大容量化、高頻化、模塊化、廉價(jià)化和智能化的方向迅速發(fā)展[5]。IPM(Intelligent Power Module)智能功率模塊就在這種趨勢(shì)下發(fā)展起來(lái)的一種新型電力電子功率器件。IPM的良好性能，得到了很廣泛的應(yīng)用，特別適合用作控制器以驅(qū)動(dòng)電機(jī)和各種需要逆變的電源[2]。因此，文中回轉(zhuǎn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率變換電路部分主要是以IPM為核心，研究基于IP

3、M的輪胎式起重機(jī)回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，利用IPM模塊化、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、開關(guān)速度快、欠壓過(guò)流過(guò)熱保護(hù)等多方面優(yōu)點(diǎn)，大大提高了電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的工作性能，為我們的生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)[3]。
　　 本文首先討論了起重機(jī)回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的組成、控制對(duì)象及系統(tǒng)的調(diào)速換向原理。然后對(duì)輪胎式起重機(jī)回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了闡述，再分別對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的功率變換電路和硬件控制電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。功率變換電路中以IPM為核心，以回轉(zhuǎn)電機(jī)為

4、研究對(duì)象，介紹了智能功率模塊(IPM)的結(jié)構(gòu)，工作特性，系統(tǒng)模塊的選擇及應(yīng)用中的注意事項(xiàng)，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了IPM的接口電路、制動(dòng)電路和電源模塊。硬件控制電路部分以AVR控制器最小系統(tǒng)為核心，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速設(shè)定、檢測(cè)電路，電流檢測(cè)及系統(tǒng)保護(hù)電路。單片機(jī)通過(guò)軟件編程采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)PID調(diào)速技術(shù)原理控制PWM信號(hào)的輸出，經(jīng)驅(qū)動(dòng)接口電路控制功率器件的通斷。然后介紹了軟件部分的設(shè)計(jì)，該部分主要由主程序、中斷服務(wù)子程序和中斷保護(hù)子程序組成，為了增強(qiáng)程序