基于DSP和SVPWM的交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，人們對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的性能要求越來越高。矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等先進(jìn)的控制理論不斷提出，而微處理器和控制器的更新?lián)Q代特別是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的出現(xiàn)，使得理論成為實(shí)踐。但是，當(dāng)人們?cè)谧非笮阅芘c成本、實(shí)用與安全的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)，成熟的變頻調(diào)速技術(shù)仍然是作為首選。智能化功率模塊(IPM)和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的出現(xiàn)，極大地改善了電機(jī)的控制性能，保證了傳統(tǒng)變頻調(diào)速技術(shù)在世界工業(yè)特別是發(fā)展中國(guó)家工業(yè)控制中的廣泛

2、應(yīng)用。因此，在這個(gè)科技理論與電子器件日新月異的今天，如何接受并應(yīng)用它們來實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速，如何使它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中更實(shí)用、更安全、更節(jié)約成本等方面都是值得關(guān)注與研究的問題。 本文就是針對(duì)上述問題應(yīng)用功能強(qiáng)大的DSP、智能化的IPM和先進(jìn)的SVPWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)交流異步電機(jī)的變頻調(diào)速。詳細(xì)介紹了基于DSP的硬件控制平臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計(jì)過程以及理論依據(jù)和性能保障。 分析了SVPWM技術(shù)原理、產(chǎn)生PWM波的控制算法和程序?qū)崿F(xiàn)中的定標(biāo)運(yùn)算

3、。運(yùn)用傳統(tǒng)PID控制技術(shù)和現(xiàn)代模糊智能控制技術(shù)分別進(jìn)行了速度閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，在DSP控制平臺(tái)上對(duì)其控制性能進(jìn)行了驗(yàn)證。 最后，又從降低成本角度考慮，給出了一種新穎的電機(jī)控制技術(shù)--單片DSP的多電機(jī)控制技術(shù)，以單片DSP控制兩臺(tái)異步電機(jī)為例講述了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程；并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其切實(shí)可行性，為對(duì)于成本敏感或多電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合提供了理想的解決方案。 本文所有硬件電路設(shè)計(jì)和程序編寫基于TMS320LF2407A。硬

4、件電路中的數(shù)據(jù)采集電路、速度傳感電路、單片DSP的雙電機(jī)控制板、保護(hù)電路等主要部分都經(jīng)過實(shí)際的焊制和調(diào)試。 軟件設(shè)計(jì)中的SVPWM程序、速度閉環(huán)程序、雙電機(jī)控制程序等主要程序都足采用C語言和匯編語言套用格式，使用CCS(C2000)編譯環(huán)境在DSP控制平臺(tái)上進(jìn)行過實(shí)際調(diào)試和驗(yàn)證。 試驗(yàn)證明，閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的超調(diào)量可控制在12％之內(nèi)、穩(wěn)態(tài)誤籌小于1.26％、上升時(shí)間不超過6.5s；單片DSP的雙電機(jī)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電機(jī)1與電機(jī)