基于DSP的异步电机变频调速控制系统设计.doc
9页1、基于DSP的异步电机变频调速控制系统设计摘要:异步电机的矢量控制系统是在坐标变换理论、电机统一理论和机电能量转换和的基础上发展起来的,通过一系列的转换将异步电机模拟成直流电动机来控制,利用坐标变换将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制,从而实现磁通和转矩的解耦控制,达到直流电机的控制效果。本文应用矢量控制的原理,以电机控制专用的DSP芯片TMS320LF2407为核心,设计出基于矢量控制的变频调速系统。本文设计了整个硬件系统的主电路(整流电路以及口M逆变电路)和控制电路(以DSP芯片为核心的控制电路,以及电流和转速检测电路)。同时采用一种PWM调制方法一电压空间矢量法(SVPwM)来实现对异步电机的控制,提高了能量的利用效率。仿真实验证明,基于DSP芯片的矢量控制变频调速系统性能优良,运行稳定,抗干扰能力强,电机运行噪音小,不失为一套具有先进型、新颖性、实用性的控制系统。在硬件设计的基础上,本文对异步电机矢量控制系统着重进行了算法和软件方面的研究。设计了一种新的转子磁链位置的计算方法,并应用于异步电机的变频调速控制系统中,保证了Park变换和逆变换的快速性和准确
2、性。文中设计了系统主程序和各中断子程序,以及SVPWM子程序中各模块的算法和程序。理论分析和仿真实验证明该系统能够有效的控制电机的运行。关键词:数字信号处理器; 异步电机; 矢量控制; 变频调速系统Abstract:Vector control system of induction motor is based on vector coordinatetransformation theory,motor unification principle and energy conversion11le statorcurrent is decomposing two DC parts which orientated as the rotator magnetic fieldand controlled respectively by transforming coordinateSo magnetic flux and torqueare decoupledIt controls the asynchronous motor as a synchronous wayUsing dig
3、ital signal processor(DSP),TMs320u2407,which is special formotor control,we develop a suit of speedadjustable,speedreliable and highlyeffective induction drive based on FOC principleRealization of the main circut andthe control circut is describedAt the same time,a new Pulse Width Modulation(PWM)named Space Vector Pulse Width Modulation(svewM)method isintroduced which is more effectiveBased on hardware design,this paper also illustrated both algorithm and softwaredesignNot only it introduced the
4、 main program and suspended program,but alsohow each model of SVPWM program workedMore importantly,this paperdeveloped a new method of calculation of flux linkage,which ensures the accuracyand efficiency of Park transformThe results shows that can be used to control themotor successfullyKey words:Asynchronous motor Vector control Space Vector Pulse WidthModulation一、引言现代电动机控制中,长期以来存在着交流调速和直流调速方案之争,早在19世纪末,电力系统中就有过交流供电和直流供电之争,结果经过半个世纪的争论,由于三相交流电的发明,使电力系统的交流化取得了胜利。在电力电子技术发展之前,直流电机几乎占垄断地位。对于直流电机,只要改
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