基于DSP直接轉(zhuǎn)矩控制的異步電機系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是繼矢量控制技術(shù)之后出現(xiàn)的又一種新型的高性能交流伺服控制技術(shù)。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)因其控制手段直接，系統(tǒng)響應(yīng)迅速，系統(tǒng)魯棒性好，具有優(yōu)良的靜、動態(tài)特性，受到了普遍關(guān)注。 本論文從交流伺服控制技術(shù)的發(fā)展開始，分析了異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理及基本結(jié)構(gòu)。從異步電動機的數(shù)學(xué)模型入手，通過一系列推導(dǎo)，獲得電機在定子坐標(biāo)系中磁鏈和轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式。 本文推導(dǎo)了u-i、i-n兩種磁鏈模型，并對這兩種磁鏈模型的適應(yīng)范圍和

2、特點進(jìn)行了分析，然后推導(dǎo)了在全速范圍都適用的u-n模型。通過對逆變器開關(guān)狀態(tài)的分析進(jìn)而得到電壓空間矢量，論述了基于定子坐標(biāo)系的定子磁鏈、電磁轉(zhuǎn)矩雙閉環(huán)控制的思想。使用兩點式調(diào)節(jié)方法對定子轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)六邊形磁鏈軌跡與圓形軌跡混合的轉(zhuǎn)矩控制方案。 主電路采用典型交-直-交電壓源型通用變頻器結(jié)構(gòu)，其核心器件采用的功率管為ST公司的IRFP460，它是N溝道帶有反并聯(lián)二極管的MOSFET開關(guān)管。在電機數(shù)字化控制中，本文采用TI公司

3、生產(chǎn)的專門用于電機控制的數(shù)字信號控制芯片DSP(TMS320LF2407A)作為控制系統(tǒng)核心處理芯片，完成電機調(diào)速控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，包括DSP電路、電源電路、采樣電路等。該芯片集成了許多電動機控制所需的功能模塊，減少了外圍電路設(shè)計工作；軟件方面主要用DSP的匯編語言完成了主程序模塊和子程序模塊設(shè)計，實現(xiàn)了A/D采樣、磁鏈模型、模型切換、轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)等功能。 最后論文對整個系統(tǒng)進(jìn)行了實驗，并進(jìn)行了簡要的分析。實驗結(jié)果表明，本文的