基于FPGA的無速度傳感器異步電動機DTC系統(tǒng)的研究.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制是一種轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快的高性能的交流調(diào)速方法。本文以現(xiàn)場可編程門陣列FPGA中的AFS600作為控制器件對無速度傳感器異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行研究。
　　本文詳細闡述了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理和實現(xiàn)方法。建立了異步電動機、逆變器的數(shù)學模型,用空間矢量的方法來處理磁鏈、電壓和電流。通過檢測母線電壓和定子電流,直接計算出電機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,并利用兩個滯環(huán)比較器,直接實現(xiàn)對定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。
　　本文研究了定子磁鏈的

2、運動軌跡,給出了磁鏈容差率的概念,確定了當磁鏈容差率大于等于7.18％時,磁鏈的運動軌跡為正六邊形,當磁鏈容差率大于等于2.89%且小于7.18%時,磁鏈的運動軌跡為三十邊形,磁鏈容差率小于2.89%時,用近似圓的軌跡。通過容差率將磁鏈圓軌跡統(tǒng)一起來。
　　本文研究了磁鏈的算法,當電機運行在高速即額定轉(zhuǎn)速30%之上時,用傳統(tǒng)的純積分法求定子磁鏈;在低于額定轉(zhuǎn)速的30%時用積分補償法,即先通過低通濾波器濾波,再對磁鏈的幅值和相位予以

3、補償,解決誤差積累和直流偏移問題,并在高、低速切換時采用滯環(huán)比較器法實現(xiàn)平穩(wěn)過度。
　　對在無速度傳感器時電機的速度的辨識方法進行研究,用改進的速度轉(zhuǎn)差法來求轉(zhuǎn)速。同時,應(yīng)用了零矢量調(diào)制控制法減小轉(zhuǎn)矩脈動,提高了整個系統(tǒng)的控制性能。
　　運用Matlab/Simulink仿真軟件對整個系統(tǒng)進行仿真,以驗證整個方案的可行性,用硬件描述語言,實現(xiàn)了無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制算法,并設(shè)計出基于FPGA的無速度傳感器異步電機直接轉(zhuǎn)矩控