磁懸浮異步電機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)研究.pdf

1、磁懸浮電機(jī)是一種集驅(qū)動(dòng)和自懸浮功能于一體的新型高速電機(jī)。該電機(jī)自20世紀(jì)90年代提出以來(lái)，目前已逐步成為交流電機(jī)領(lǐng)域一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。由于磁懸浮異步電機(jī)具有易于弱磁、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等特點(diǎn)，成為研究最早、最多的類型之一。 本文介紹了磁懸浮異步電機(jī)的工作原理，建立了磁懸浮異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。對(duì)目前三種比較常用的控制系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比，給出了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，得出了磁懸浮異步電機(jī)對(duì)數(shù)字控制系統(tǒng)的要求，為數(shù)字控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)奠定了

2、基礎(chǔ)。然后，重點(diǎn)針對(duì)基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制的直接轉(zhuǎn)矩控制方法(SVM—DTC)，對(duì)轉(zhuǎn)矩繞組和懸浮力繞組的控制給出了詳細(xì)的控制方案。 在對(duì)磁懸浮異步電機(jī)進(jìn)行原理分析的基礎(chǔ)上可以知道，磁懸浮異步電機(jī)足依靠懸浮力繞組作用影響轉(zhuǎn)矩繞組氣隙磁場(chǎng)的分布，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸懸浮。兩套繞組之間的相互作用，決定了磁懸浮異步電機(jī)是一個(gè)多變量強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)，因此要求其控制系統(tǒng)不僅能夠完成復(fù)雜的解耦運(yùn)算，而且具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理能力。 本文設(shè)計(jì)了

3、基于FMS320F2812DSP及Xilinx公司的XC9500系列CPLD的磁懸浮異步電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)，包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程。硬件部分給出了每個(gè)模塊詳細(xì)的硬件原理圖及設(shè)計(jì)方法。軟件部分介紹了CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和數(shù)字控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，給出了各個(gè)程序模塊詳細(xì)的流程圖。最后，給出了基于SVM—DTC控制算法的部分實(shí)驗(yàn)波形。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：由TMS320F2812DSP構(gòu)成的數(shù)字控制系統(tǒng)不僅能夠?qū)崟r(shí)有效的完成磁懸浮電機(jī)系統(tǒng)的解