發(fā)布時間：2017-05-27 07:04

  本文關(guān)鍵詞：基于DSP和CPLD的開關(guān)磁阻調(diào)速型閥門電動執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),電動執(zhí)行機構(gòu)越來越多地應(yīng)用在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的各個方面,這其中不乏一些惡劣的工況條件,而普通電動執(zhí)行機構(gòu)所采用的異步電機對于運行環(huán)境有著一定的要求,因此開發(fā)出能夠適用于惡劣工況下的電動執(zhí)行機構(gòu)在目前看來尤為重要。本文以3kW三相12/8極開關(guān)磁阻電機作為動力單元,設(shè)計并制作了基于DSP和CPLD微控制器的開關(guān)磁阻調(diào)速型閥門電動執(zhí)行機構(gòu)。文中詳細(xì)闡述了該電動執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)布局,給出了DSP及CPLD控制電路、主功率變換電路、位置檢測電路、相電流檢測電路、供電電源電路、現(xiàn)場總線通信電路等硬件電路的設(shè)計思路,接著本文在硬件電路的基礎(chǔ)上根據(jù)控制芯片所要完成的功能詳細(xì)闡述了DSP及CPLD控制器的軟件設(shè)計方法。經(jīng)過試驗測試證明,本文所設(shè)計的電動執(zhí)行機構(gòu)具有起動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍寬、容錯性能好等優(yōu)異性能并且控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地運行,正是由于所設(shè)計電動執(zhí)行機構(gòu)的以上優(yōu)異性能,本項目已通過機械工業(yè)聯(lián)合會科技成果鑒定�，F(xiàn)對本文內(nèi)容結(jié)構(gòu)作如下介紹:首先本文具體分析了開關(guān)磁阻電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理以及其數(shù)學(xué)模型,并且將其和市面上常見的幾種電機進(jìn)行比較,分析出相對的優(yōu)勢。其次本文詳細(xì)介紹了根據(jù)項目要求所設(shè)計的控制器硬件電路和軟件程序。其中控制器硬件電路主要包括系統(tǒng)主電路、整流電路、位置信號檢測電路、通訊電路、保護(hù)電路等等;控制器軟件程序包括主輔控制芯片的初始化程序、捕獲中斷程序、通訊程序以及系統(tǒng)保護(hù)程序等等。接著本文介紹了所試制的電動執(zhí)行機構(gòu)樣機的基本情況,文章分別從機械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)這兩個方面對試制的電動執(zhí)行機構(gòu)樣機進(jìn)行全面闡述,同時還詳細(xì)介紹了所制樣機人機交互系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以及操作界面。最后本文分別介紹了對所設(shè)計的系統(tǒng)主控制器進(jìn)行的實驗調(diào)試和對試制的兩臺電動執(zhí)行機構(gòu)樣機進(jìn)行的專業(yè)測試,從實驗波形及檢測結(jié)果得出所設(shè)計的電動執(zhí)行機構(gòu)完全可以達(dá)到項目要求。
【關(guān)鍵詞】：電動執(zhí)行機構(gòu) 開關(guān)磁阻電機 DSP CPLD
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM352
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-12
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容10-12
• 第二章 基于開關(guān)磁阻閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的整體設(shè)計方案12-21
• 2.1 閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的簡單介紹和結(jié)構(gòu)分類12
• 2.2 SRD理論分析12-18
• 2.2.1 開關(guān)磁阻電機的結(jié)構(gòu)13
• 2.2.2 開關(guān)磁阻電機的工作原理及運行分析13-14
• 2.2.3 開關(guān)磁阻電機的數(shù)學(xué)模型分析14-17
• 2.2.4 開關(guān)磁阻電機和其他類似電機比較17-18
• 2.3 電動執(zhí)行機構(gòu)的整體分析18-21
• 2.3.1 系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)18-19
• 2.3.2 控制芯片及系統(tǒng)控制策略19-21
• 第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計21-34
• 3.1 主功率變換電路21-22
• 3.2 控制芯片電路22-24
• 3.2.1 DSP外設(shè)資源配置22-23
• 3.2.2 CPLD資源配置23-24
• 3.3 系統(tǒng)輔助電路24-32
• 3.3.1 位置檢測電路24-25
• 3.3.2 相電流檢測電路25-26
• 3.3.3 上位機通訊電路26
• 3.3.4 電子力矩檢測控制器26-27
• 3.3.5 系統(tǒng)保護(hù)電路27-29
• 3.3.6 供電電源電路29-31
• 3.3.7 母線緩沖電路31-32
• 3.4 電子行程控制器32-33
• 3.5 小結(jié)33-34
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計34-46
• 4.1 確定芯片功能34-35
• 4.2 DSP軟件設(shè)計35-43
• 4.2.1 程序編寫軟件35
• 4.2.2 系統(tǒng)程序初始化35-37
• 4.2.3 捕獲中斷程序37-38
• 4.2.4 通訊程序設(shè)計38-43
• 4.3 CPLD軟件設(shè)計43-45
• 4.3.1 程序編寫軟件43
• 4.3.2 綜合位置信號43-44
• 4.3.3 故障保護(hù)44-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 第五章 電動執(zhí)行機構(gòu)的樣機試制46-54
• 5.1 成品樣機的機械結(jié)構(gòu)介紹46-48
• 5.1.1 主傳動機構(gòu)46-47
• 5.1.2 手動電動切換裝置47-48
• 5.2 成品樣機的控制器介紹48-53
• 5.2.1 PLC有關(guān)參數(shù)48-49
• 5.2.2 人機交互系統(tǒng)（HMI)49-52
• 5.2.3 系統(tǒng)界面52
• 5.2.4 PLC和DSP協(xié)同工作52-53
• 5.3 小結(jié)53-54
• 第六章 系統(tǒng)實驗54-62
• 6.1 項目介紹54
• 6.2 搭建系統(tǒng)實驗平臺54-56
• 6.3 系統(tǒng)實驗調(diào)試56-59
• 6.3.1 電機控制策略實驗56-58
• 6.3.2 電機容錯實驗58
• 6.3.3 系統(tǒng)的軟啟動調(diào)試58-59
• 6.3.4 系統(tǒng)自診斷功能調(diào)試59
• 6.4 樣機檢驗59-61
• 6.5 小結(jié)61-62
• 第七章 總結(jié)和展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與科研項目與已錄用學(xué)術(shù)論文69

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本文編號：399149