基于DSP的異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)
本文關鍵詞: 異步電機 直接轉(zhuǎn)矩控制 磁鏈觀測 TMS320F2812 出處:《重慶大學》2007年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】: 近20年來,異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)以其簡潔明了的結構,優(yōu)良的靜、動態(tài)性能,得到了極大的發(fā)展。它在定子坐標系下分析異步電機的數(shù)學模型,對電機參數(shù)不敏感,直接對電機轉(zhuǎn)矩進行控制,對逆變器的開關進行最佳控制。本文在分析傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基礎上,提出了改進的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)并進行了仿真,利用DSP控制平臺實現(xiàn)了控制系統(tǒng)實驗驗證。 定子磁鏈觀測是DTC的關鍵技術,傳統(tǒng)的u-i模型結構簡單,但是積分器會將檢測電流中的直流偏置累加。本文提出了一種新的定子磁鏈觀測方法,即改進的層疊式可編程低通濾波器的定子磁鏈觀測方法。它通過交換層疊式可編程低通濾波器環(huán)節(jié)和幅值補償環(huán)節(jié)的順序大大提高了層疊式可編程低通濾波器的動態(tài)性能,尤其是低速性能。本文采用PI調(diào)節(jié)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器,采用磁鏈誤差比例限幅控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磁鏈滯環(huán)比較器,并采用了新型的空間矢量電壓選擇方法,這就構成了改進的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。 本文利用仿真軟件Matlab/Simulink對改進的直接轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速系統(tǒng)進行了仿真,仿真結果表明改進的直接轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速系統(tǒng)具有可行性。 TI公司的TMS320F2812 DSP為電機控制提供了專用的內(nèi)部外設,使電機控制系統(tǒng)的硬件設計大大簡化,它強大的運算能力提高了電機的控制性能。本文采用C語言完成了有速度傳感器的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的軟件編寫,實現(xiàn)了M/T法測速、定子相電流采樣、定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩的觀測、空間電壓矢量選擇、SVPWM生成等功能。 最后,本文在DSP電機控制平臺上對改進的直接轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速系統(tǒng)的控制算法進行了實驗,實驗結果驗證了系統(tǒng)控制方案正確性。
[Abstract]:In the last 20 years, direct torque control (DTC) of asynchronous motor is characterized by its simple structure and excellent static and dynamic performance. It analyzes the mathematical model of asynchronous motor in stator coordinate system and is insensitive to motor parameters and directly controls the motor torque. Based on the analysis of traditional direct torque control system, an improved direct torque control system is proposed and simulated. The DSP control platform is used to realize the experimental verification of the control system. Stator flux observation is the key technology of DTC. The traditional u-i model is simple in structure, but the integrator accumulates the DC bias in the detection current. In this paper, a new stator flux observation method is proposed. That is, an improved stator flux observation method for cascaded programmable lowpass filters, which greatly improves the performance of cascaded programmable lowpass filters by switching the sequence of the links of programmable lowpass filters and amplitude compensation links. Dynamic performance. In this paper, Pi regulator is used to replace the traditional torque hysteresis comparator, and flux error proportional limiting controller is used to replace the traditional flux hysteresis comparator. A new space vector voltage selection method is adopted, which constitutes an improved direct torque control system. In this paper, the simulation software Matlab/Simulink is used to simulate the improved direct torque control speed regulation system. The simulation results show that the improved direct torque control speed regulation system is feasible. The TMS320F2812 DSP of TI Company provides special internal peripheral equipment for motor control, which greatly simplifies the hardware design of motor control system. In this paper, the direct torque control system with speed sensor is programmed by C language, and the speed measurement and stator phase current sampling are realized by M / T method. Stator flux and electromagnetic torque observation, space voltage vector selection SVPWM generation and other functions. Finally, the control algorithm of the improved direct torque control system is tested on the DSP motor control platform, and the experimental results verify the correctness of the control scheme.
【學位授予單位】:重慶大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2007
【分類號】:TM343;TM921.5
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