基于嵌入式系統(tǒng)的雙開關(guān)磁阻電機(jī)同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(簡稱SRD)由開關(guān)磁阻電機(jī)(簡稱SRM)、控制器、功率變換器、位置傳感器及電流傳感器等組成，其諸多的優(yōu)點(diǎn)使其極具有發(fā)展?jié)摿?。為了能將SRD應(yīng)用于兩臺(tái)電機(jī)同步運(yùn)行的采煤機(jī)電牽引系統(tǒng)去，本文對(duì)單控制器控制兩臺(tái)電機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。 SRD系統(tǒng)由于存在位置檢測(cè)等問題，很難做到多個(gè)電機(jī)直接并聯(lián)到一個(gè)控制器中，目前采用主電路直流母線上有兩塊單獨(dú)功率驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)。雙開關(guān)磁阻電機(jī)同步運(yùn)行系統(tǒng)在合理分配空間和提

2、高兩臺(tái)電機(jī)并聯(lián)拖動(dòng)性能有其優(yōu)勢(shì)所在。 雙電機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)以電機(jī)控制專用DSP芯片TMS320F2407為主控芯片，以兩臺(tái)500W的SRM為研究對(duì)象。DSP豐富的外圍電路、強(qiáng)大的計(jì)算功能和運(yùn)算速度，大大加快數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，使兩臺(tái)電機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)能夠通過單控制器來實(shí)現(xiàn)。功率變換器采用最少數(shù)量主開關(guān)器件的實(shí)現(xiàn)形式，靈活運(yùn)用了集成度高、性能好、控制靈活的智能功率模塊(IPM)。IPM不僅把功率開關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，而

3、且內(nèi)置各種保護(hù)功能，使得系統(tǒng)電路性能更加穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)更為簡單。 本系統(tǒng)對(duì)每臺(tái)電機(jī)都采用雙閉環(huán)PI數(shù)字調(diào)節(jié)，通過PWM信號(hào)，電流電壓保護(hù)信號(hào)以及斬波電路相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)主功率元件的控制。并且重點(diǎn)針對(duì)兩臺(tái)電機(jī)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的功率不平衡現(xiàn)象進(jìn)行了分析，提出了轉(zhuǎn)矩平衡補(bǔ)償控制，將轉(zhuǎn)矩誤差經(jīng)過模糊控制運(yùn)算，轉(zhuǎn)化成電流閉環(huán)輸入的補(bǔ)償值，實(shí)現(xiàn)了剛性連接的雙開關(guān)磁阻電機(jī)的同步協(xié)調(diào)運(yùn)行。 軟件設(shè)計(jì)采用實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II，功能子