本文關(guān)鍵詞：基于DSP的電動叉車交流驅(qū)動控制器的設(shè)計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：叉車在現(xiàn)代物流領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,隨著社會的不斷發(fā)展以及人們對于環(huán)保節(jié)能的重視,電動叉車正越來越受到人們的青睞。以交流電機為驅(qū)動機構(gòu)的電動叉車因其維護(hù)方便、調(diào)速性能好、可靠性高而受到行業(yè)的關(guān)注,也成為將來叉車發(fā)展的一個重要趨勢。驅(qū)動控制器作為交流電動叉車的核心部件對于叉車性能的發(fā)揮,操作者的使用體驗有重要影響,目前國外廠家在驅(qū)動控制器研發(fā)設(shè)計方面積累了豐富的經(jīng)驗而且也推出了各自成熟的產(chǎn)品,而國內(nèi)叉車廠家的驅(qū)動控制器大都采用進(jìn)口,國產(chǎn)化低,技術(shù)落后,需要加大研發(fā)投入和研發(fā)力度。本文在查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)及研究狀況的情況下提出了一種以TI的TMS320F2812為主控芯片,IR公司的大功率MOSFET作為逆變器功率開關(guān)器件的交流電動叉車驅(qū)動控制器設(shè)計方案。 論文在首先介紹了相關(guān)的電動叉車用永磁同步電機的結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型,然后對矢量控制的思想及控制策略進(jìn)行了分析,并推導(dǎo)了SVPWM波的產(chǎn)生原理及方法,最后對所涉及的PID數(shù)字控制算法進(jìn)行簡要的介紹。硬件方面分析了控制器的總體功能,然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計制作了控制板、驅(qū)動板和逆變器,并針對每塊電路板的功能以及各主要電路模塊的作用和原理進(jìn)行詳細(xì)闡述,最后針對實際情況設(shè)計了散熱器。軟件方面基于模塊化思想編寫了主控制程序、中斷程序、故障處理及保護(hù)程序以及參數(shù)配置及監(jiān)控程序,對一些關(guān)鍵的模塊進(jìn)行原理和工作流程的說明。最后對設(shè)計的驅(qū)動控制器進(jìn)行負(fù)載臺測試,主要包括開環(huán)、閉環(huán)、空載、帶載實驗,對其性能不斷優(yōu)化和完善,實驗結(jié)果證明驅(qū)動控制器具有良好的調(diào)速性能,達(dá)到設(shè)計目的,各項參數(shù)均能夠滿足電動叉車的驅(qū)動行走需求。
【關(guān)鍵詞】：電動叉車 永磁同步電機 矢量控制 DSP 逆變器
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH242;TP273.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究背景8
• 1.2 電動叉車介紹8-11
• 1.2.1 電動叉車結(jié)構(gòu)與原理8-9
• 1.2.2 電動叉車驅(qū)動控制系統(tǒng)9-10
• 1.2.3 電動叉車交流驅(qū)動控制10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究狀況11-12
• 1.3.1 國外研究狀況11-12
• 1.3.2 國內(nèi)研究狀況12
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容12-13
• 1.5 論文的章節(jié)安排13-14
• 2 電動叉車交流伺服驅(qū)動理論14-30
• 2.1 永磁同步電機的結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型14-17
• 2.2 永磁同步電機矢量控制理論17-20
• 2.2.1 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的三種方法17-18
• 2.2.2 PMSM矢量控制與坐標(biāo)變換18-20
• 2.2.3 PMSM在d-q坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)矩方程20
• 2.3 永磁同步電機控制策略20-29
• 2.3.1 控制策略的選取20-22
• 2.3.2 空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)22-27
• 2.3.3 PID數(shù)字算法27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 驅(qū)動控制器硬件電路設(shè)計30-48
• 3.1 驅(qū)動控制器總體設(shè)計30-32
• 3.1.1 控制器功能分析30-31
• 3.1.2 控制器技術(shù)指標(biāo)31
• 3.1.3 控制器總體設(shè)計31-32
• 3.2 主控電路板的設(shè)計32-39
• 3.2.1 主控芯片的選型32
• 3.2.2 系統(tǒng)電源電路的設(shè)計32-35
• 3.2.3 SRAM存儲器擴展電路35-36
• 3.2.4 通信、調(diào)試接口電路36-38
• 3.2.5 磁旋轉(zhuǎn)編碼器38-39
• 3.3 驅(qū)動及保護(hù)電路的設(shè)計39-43
• 3.3.1 MOSFET驅(qū)動電路39-40
• 3.3.2 電流采樣電路40-41
• 3.3.3 電池電壓檢測電路41
• 3.3.4 溫度采樣保護(hù)電路41-42
• 3.3.5 制動保護(hù)電路42-43
• 3.4 功率逆變器的設(shè)計43-47
• 3.4.1 功率開關(guān)器件的選擇43-44
• 3.4.2 逆變器PCB板設(shè)計及后期處理44-45
• 3.4.3 散熱器的設(shè)計45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計48-62
• 4.1 系統(tǒng)軟件功能分析和總體設(shè)計48-51
• 4.1.1 軟件開發(fā)平臺48
• 4.1.2 軟件功能分析48-49
• 4.1.3 主程序及中斷程序設(shè)計49-51
• 4.2 電流采樣變換及保護(hù)51-53
• 4.2.1 電流采樣變換51
• 4.2.2 電流反時限保護(hù)51-53
• 4.3 轉(zhuǎn)子位置及速度檢測53-56
• 4.3.1 轉(zhuǎn)子位置獲取54
• 4.3.2 編碼器初始安裝定位54-55
• 4.3.3 轉(zhuǎn)子速度計算55-56
• 4.4 用戶編程與監(jiān)控功能設(shè)計56-60
• 4.4.1 控制器主要參數(shù)56-57
• 4.4.2 參數(shù)配置與監(jiān)控功能的實現(xiàn)57-60
• 4.5 本章小結(jié)60-62
• 5 調(diào)試與實驗結(jié)果分析62-72
• 5.1 控制器軟硬件基本測試62-64
• 5.1.1 電路板基本功能測試62
• 5.1.2 軟件基本功能測試62-64
• 5.2 負(fù)載臺實驗64-69
• 5.2.1 開環(huán)實驗65-66
• 5.2.2 閉環(huán)空載實驗66-68
• 5.2.3 閉環(huán)帶載實驗68-69
• 5.3 裝車實際運行69-70
• 5.4 本章小結(jié)70-72
• 6 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72
• 6.2 展望72-74
• 致謝74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 附錄80-81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：340294