本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)叉車及電控系統(tǒng)的研究與開發(fā)

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【摘要】：電動(dòng)叉車具有噪音小、效率高、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代物流業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛,有逐步取代傳統(tǒng)內(nèi)燃叉車的趨勢(shì)。電動(dòng)叉車的核心技術(shù)在其電控系統(tǒng),所以對(duì)電控系統(tǒng)的研究開發(fā)具有實(shí)際的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本文在研究臺(tái)勵(lì)福機(jī)器設(shè)備(青島)有限公司生產(chǎn)的電動(dòng)叉車內(nèi)部電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,開發(fā)一款與原有電氣系統(tǒng)兼容的全交流電控系統(tǒng),該系統(tǒng)由鍵盤顯示單元、綜合控制單元和功率驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成,其中鍵盤顯示單元是人機(jī)交互的平臺(tái),綜合控制單元是整個(gè)系統(tǒng)的控制中樞,而功率驅(qū)動(dòng)單元是系統(tǒng)的輸出機(jī)構(gòu)。鍵盤顯示單元基于STC12C5410單片機(jī)開發(fā),搭載LED專用驅(qū)動(dòng)芯片MC14489,采用高速SPI串行通信,抗干擾能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單。綜合控制單元主要由控制電路和信號(hào)檢測(cè)電路組成,其中控制電路基于兩片dsPIC30F4011單片機(jī)搭建,并設(shè)計(jì)有脈沖封鎖電路,提高了控制電路的可靠性;信號(hào)檢測(cè)電路主要實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)量、速度給定、母線電壓、電流幅值、電機(jī)轉(zhuǎn)速等信號(hào)的采集功能。功率驅(qū)動(dòng)單元由電源電路、驅(qū)動(dòng)電路和逆變主電路組成,逆變主電路的特點(diǎn)是低壓大電流,工作電壓48V,最大可通過電流600A,為了達(dá)到大電流的技術(shù)指標(biāo),本文采用4只功率MOS管并聯(lián)均流來提高逆變器的電流容量。軟件由鍵盤顯示單元軟件、主控軟件和副芯片軟件三部分構(gòu)成。本文采用了一種基于SVPWM的轉(zhuǎn)差頻率控制算法,能任意控制與轉(zhuǎn)矩、電流有直接關(guān)系的轉(zhuǎn)差頻率,動(dòng)靜態(tài)性能和限制過電流的能力得到提高,調(diào)速性能接近直流電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。系統(tǒng)中所采用改進(jìn)的SVPWM算法獨(dú)特,計(jì)算量小,易于編程實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該電控系統(tǒng)各部分功能均已實(shí)現(xiàn),整個(gè)系統(tǒng)安全可靠、性能穩(wěn)定,取得良好效果。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)叉車 電控系統(tǒng) dsPIC30F數(shù)字信號(hào)控制器 電壓空間矢量脈寬調(diào)制 閉環(huán)控制
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 電動(dòng)叉車發(fā)展歷程和趨勢(shì)11-13
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程12-13
• 1.2.3 發(fā)展趨勢(shì)13
• 1.3 電動(dòng)叉車簡(jiǎn)介13-20
• 1.3.1 電動(dòng)叉車分類13-14
• 1.3.2 電動(dòng)叉車結(jié)構(gòu)和原理14-17
• 1.3.3 電動(dòng)叉車的技術(shù)參數(shù)17-18
• 1.3.4 電動(dòng)叉車電控系統(tǒng)18-19
• 1.3.5 電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)電機(jī)19-20
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案21-42
• 2.1 功能需求分析21-25
• 2.2 電控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)25-26
• 2.3 SVPWM算法26-33
• 2.3.1 SVPWM的特點(diǎn)26
• 2.3.2 SVPWM基本原理26-31
• 2.3.3 SVPWM的實(shí)現(xiàn)方法31-33
• 2.4 轉(zhuǎn)差頻率控制策略33-38
• 2.4.1 異步電機(jī)常用控制策略33-34
• 2.4.2 轉(zhuǎn)差頻率控制基本原理34-38
• 2.5 控制系統(tǒng)仿真分析38-42
• 2.5.1 仿真模型38-39
• 2.5.2 仿真結(jié)果39-42
• 第3章 電控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)42-66
• 3.1 綜合控制單元42-54
• 3.1.1 ds PIC核心控制器42-44
• 3.1.2 串口轉(zhuǎn)485通信電路44-45
• 3.1.3 PWM緩沖電路45
• 3.1.4 PWM封鎖電路45-47
• 3.1.5 開關(guān)量輸入檢測(cè)電路47
• 3.1.6 加速器輸入檢測(cè)電路47-48
• 3.1.7 電流幅值檢測(cè)電路48-49
• 3.1.8 母線電壓檢測(cè)電路49-51
• 3.1.9 編碼器接口電路51-52
• 3.1.10 過流檢測(cè)電路52
• 3.1.11 過壓檢測(cè)電路52-53
• 3.1.12溫度檢測(cè)電路53-54
• 3.2 鍵盤顯示單元54-57
• 3.2.1 STC顯示控制器54-55
• 3.2.2 485轉(zhuǎn)串口通信電路55
• 3.2.3 LED驅(qū)動(dòng)電路55-56
• 3.2.4 復(fù)位電路56-57
• 3.3 功率驅(qū)動(dòng)單元57-66
• 3.3.1 電源變換電路57-59
• 3.3.2 接觸器驅(qū)動(dòng)電路59-60
• 3.3.3 功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路60-62
• 3.3.4 逆變主電路62-66
• 第4章 電控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)66-75
• 4.1 綜合控制單元軟件設(shè)計(jì)66-71
• 4.1.1 主程序設(shè)計(jì)66-67
• 4.1.2 PWM中斷程序設(shè)計(jì)67-68
• 4.1.3 AD中斷程序設(shè)計(jì)68-69
• 4.1.4 QEI中斷程序設(shè)計(jì)69
• 4.1.5 UART中斷程序設(shè)計(jì)69-70
• 4.1.6 定時(shí)器中斷程序設(shè)計(jì)70-71
• 4.2 鍵盤顯示單元軟件設(shè)計(jì)71-75
• 4.2.1 主程序設(shè)計(jì)72-74
• 4.2.2 UART中斷程序設(shè)計(jì)74
• 4.2.3 SPI發(fā)送程序設(shè)計(jì)74-75
• 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析75-81
• 5.1 單片機(jī)輸出SVPWM波形75-76
• 5.2 驅(qū)動(dòng)電路輸出脈沖76-77
• 5.3 電機(jī)側(cè)波形77-81
• 第6章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 本文工作總結(jié)81
• 6.2 今后研究工作的展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果86-87
• 致謝87-88

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本文編號(hào)：575538