本文關(guān)鍵詞：基于DSP的異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著電力電子技術(shù)以及各類電機控制技術(shù)的迅速發(fā)展,直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)以其控制思想簡單、動態(tài)響應(yīng)速度快及受電機參數(shù)影響小等優(yōu)點受到了廣泛的關(guān)注,因此從實際應(yīng)用出發(fā),研究以數(shù)字信號處理器(DSP)為核心器件的異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。本文首先對異步電機的數(shù)學(xué)模型進行分析,在此基礎(chǔ)上闡述了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理和六邊形磁鏈控制與圓形磁鏈控制策略等傳統(tǒng)方法,同時總結(jié)了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)缺點,針對傳統(tǒng)方法中的不足,介紹了基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制的直接轉(zhuǎn)矩控制(SVM-DTC)和它的具體實現(xiàn)方法,SVM-DTC采用PI控制器替換了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中的滯環(huán)比較器,并用空間矢量調(diào)制技術(shù)替代了傳統(tǒng)的電壓矢量選擇表,它通過控制各個電壓空間矢量的作用時間和順序,使電機的磁鏈軌跡逼近圓形,其次根據(jù)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制和SVM-DTC原理,在Matlab/Simulink環(huán)境下對傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制和SVM-DTC兩種方法進行仿真建模,仿真結(jié)果表明,SVM-DTC相比傳統(tǒng)方法能有效的減少控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩脈動和磁鏈脈動同時保證開關(guān)頻率的恒定。最后,在理論分析基礎(chǔ)上,以DSP為主控芯片,完成了直接轉(zhuǎn)矩調(diào)速系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(包括主電路、驅(qū)動隔離電路、檢測電路、保護電路等)和控制算法的軟件設(shè)計,對控制系統(tǒng)的性能進行了測試與分析,運行結(jié)果表明該控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)SVM-DTC調(diào)速系統(tǒng),通過對實驗結(jié)果和在實驗中出現(xiàn)問題的分析,為后續(xù)研究基于SVPWM方法的異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制奠定了良好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：異步電機 直接轉(zhuǎn)矩控制 SVPWM DSP
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP332;TP273;TM343
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 課題研究的背景及意義7
• 1.2 DTC技術(shù)國內(nèi)外的發(fā)展及研究現(xiàn)狀7-10
• 1.2.1 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的發(fā)展7-8
• 1.2.2 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究8-10
• 1.3 論文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排10-11
• 2 感應(yīng)電機的直接轉(zhuǎn)矩控制11-31
• 2.1 三相異步電機的數(shù)學(xué)模型11-18
• 2.1.1 異步電機在三相靜止系上的數(shù)學(xué)模型11-13
• 2.1.2 異步電機在二相靜止系上的數(shù)學(xué)模型13-15
• 2.1.3 異步電動機定子軸系的數(shù)學(xué)模型15-18
• 2.2 直接轉(zhuǎn)矩控制基本原理18-23
• 2.2.1 電壓空間矢量19-23
• 2.3 直接轉(zhuǎn)矩控制基本方法23-30
• 2.3.1 六邊形磁鏈的控制策略23-26
• 2.3.2 圓形磁鏈的控制策略26-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 基于SVPWM的直接轉(zhuǎn)矩控制31-45
• 3.1 空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）的基本原理31-37
• 3.1.1 參考電壓矢量的合成31-33
• 3.1.2 參考扇區(qū)的判斷33-35
• 3.1.3 七段式SVPWM35-37
• 3.2 SVM-DTC的結(jié)構(gòu)及仿真模型37-41
• 3.2.1 PI控制器和調(diào)節(jié)模塊38-39
• 3.2.2 電壓矢量u_α和u_β的生成模塊39
• 3.2.3 SVPWM模塊39-41
• 3.3 SVM-DTC的仿真及其結(jié)果分析41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 SVM-DTC系統(tǒng)的硬件設(shè)計45-59
• 4.1 直接轉(zhuǎn)矩的硬件設(shè)計45-57
• 4.1.1 主電路設(shè)計45-49
• 4.1.2 調(diào)速系統(tǒng)的控制電路49-57
• 4.2 SVM-DTC硬件電路57-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 5 SVM-DTC系統(tǒng)的軟件設(shè)計59-71
• 5.1 CCS開發(fā)環(huán)境59-60
• 5.2 SVPWM算法在DSP中的實現(xiàn)60-64
• 5.3 主程序設(shè)計64-65
• 5.4 中斷服務(wù)子程序設(shè)計65-70
• 5.4.1 定時器T1中ISR65-70
• 5.4.2 故障中斷服務(wù)子程序70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 6 實驗結(jié)果與分析71-74
• 6.1 控制系統(tǒng)平臺介紹71
• 6.2 運行結(jié)果分析71-73
• 6.3 本章小結(jié)73-74
• 7 總結(jié)與展望74-75
• 7.1 總結(jié)74
• 7.2 展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-79
• 附錄79-82

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