近些年來(lái),隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,電力電子系統(tǒng)集成受到越來(lái)越多的關(guān)注,其中標(biāo)準(zhǔn)化模塊的串并聯(lián)技術(shù)成為研究熱點(diǎn)之一。輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)型(Input-Parallel and Output-Series,IPOS)組合變換器適用于大功率高輸出電壓的場(chǎng)合。 要保證IPOS組合變換器正常工作,必須保證其各模塊的輸出電壓均衡。本文首先揭示了IPOS組合變換器中每個(gè)模塊輸入電流均分和輸出電壓均分之間的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上提出一種輸出均壓控制方案,該方案對(duì)系統(tǒng)輸出電壓調(diào)節(jié)沒(méi)有影響。選擇移相控制全橋(Full-Bridge,F(xiàn)B)變換器作為基本模塊,對(duì)n個(gè)全橋模塊組成的IPOS組合變換器建立小信號(hào)數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出采用輸出均壓控制方案的IPOS-FB系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,該模型證明各模塊輸出均壓閉環(huán)不影響系統(tǒng)輸出電壓閉環(huán)的調(diào)節(jié),給出了模塊輸出均壓閉環(huán)和系統(tǒng)輸出電壓閉環(huán)的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)。對(duì)于IPOS組合變換器,采用交錯(cuò)控制,由于電流紋波抵消效應(yīng),輸入濾波電容容量可大大減小;由于電壓紋波抵消作用,在相同的系統(tǒng)輸出電壓紋波下,各模塊的輸出濾波電容可大大減小,由此可以提高變換器的功率密度。 根據(jù)所提出的輸出均壓控制策略,在實(shí)驗(yàn)室研制了一臺(tái)由兩個(gè)1kW全橋模塊組成的IPOS-FB原理樣機(jī),每個(gè)模塊輸入電壓為270V,輸出電壓為180V。并進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果均表明本控制方案是正確有效的。
標(biāo)簽: 輸入 并聯(lián) 串聯(lián)
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)永磁同步電機(jī)控制精度的要求越來(lái)越高。尤其是在機(jī)器人、航空航天、精密電子儀器等對(duì)電機(jī)性能要求較高的領(lǐng)域,系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性和魯棒性能好壞成為決定永磁同步電機(jī)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)電機(jī)系統(tǒng)通常采用PID控制,其本質(zhì)上是一種線性控制,若被控對(duì)象具有非線性特性或有參變量發(fā)生變化,會(huì)使得線性常參數(shù)的PID控制器無(wú)法保持設(shè)計(jì)時(shí)的性能指標(biāo);在確定PID參數(shù)的過(guò)程中,參數(shù)整定值是具有一定局域性的優(yōu)化值,并不是全局最優(yōu)值。實(shí)際電機(jī)系統(tǒng)具有非線性、參數(shù)時(shí)變及建模過(guò)程復(fù)雜等特點(diǎn),因此常規(guī)PID控制難以從根本上解決動(dòng)態(tài)品質(zhì)與穩(wěn)態(tài)精度的矛盾。永磁同步電機(jī)是典型的多變量、參數(shù)時(shí)變的非線性控制對(duì)象。先進(jìn)控制方法(諸如智能控制、優(yōu)化算法等)研究應(yīng)用的發(fā)展與深入,為控制復(fù)雜的永磁同步電機(jī)系統(tǒng)開(kāi)辟了嶄新的途徑。由于先進(jìn)控制方法擺脫了對(duì)控制對(duì)象模型的依賴(lài),能夠在處理不精確性和不確定性問(wèn)題中有可處理性、魯棒性,因而將其引入永磁同步電機(jī)控制已成為一個(gè)必然的趨勢(shì)。本文根據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的不同,選取相應(yīng)的先進(jìn)控制方法,并與PID控制相結(jié)合,對(duì)永磁同步電機(jī)各方面性能進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化,最終使其控制精度得到顯著的提高。為達(dá)到對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行性能優(yōu)化的研究目的,文中首先探討了正弦波永磁同步電機(jī)和方波永磁同步電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)及控制機(jī)理,通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了整體分析。針對(duì)永磁同步電機(jī)非線性、強(qiáng)耦合的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了矢量控制方式下的永磁同步電機(jī)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。結(jié)合常規(guī)PID控制,將模糊控制、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工免疫等多種先進(jìn)控制方法應(yīng)用于永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和同步傳動(dòng)系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)中,以滿(mǎn)足不同控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)動(dòng)、靜態(tài)性能的要求以及對(duì)調(diào)速性能或跟隨性能的側(cè)重。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用先進(jìn)控制方法的永磁同步電機(jī)具有較好的動(dòng)態(tài)性能、抗擾動(dòng)能力以及較強(qiáng)的魯棒性能;與傳統(tǒng)PID控制相比,系統(tǒng)的控制精度得到了明顯提高。研究結(jié)果驗(yàn)證了先進(jìn)控制方法應(yīng)用于永磁同步電機(jī)性能優(yōu)化的有效性和實(shí)用性。
標(biāo)簽: 先進(jìn)控制 永磁同步電機(jī) 性能優(yōu)化
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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永磁同步電機(jī)(PMSM)因其無(wú)需勵(lì)磁電流、運(yùn)行效率和功率密度高,在交流調(diào)速系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用,但PMSM高性能的矢量控制需要精確的轉(zhuǎn)子位置和速度信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)定向。在傳統(tǒng)控制中,一般采用機(jī)械式傳感器來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速,但是機(jī)械式傳感器存在諸如成本高、可靠性低、不易維護(hù)等問(wèn)題,使得無(wú)速度/位置傳感器控制技術(shù)成為永磁同步電機(jī)控制中的熱點(diǎn)問(wèn)題。雖然目前已有較多的研究成果,但是所采用的方法大多是基于電機(jī)基波方程的分析,一般不適用于低速甚至零速,并且對(duì)電機(jī)參數(shù)較為敏感,魯棒性差。本文正是為了解決這個(gè)問(wèn)題,而采用高頻信號(hào)注入法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置估算,這種方法適合于低速甚至零速,對(duì)電機(jī)參數(shù)的變化不敏感,魯棒性強(qiáng)。主要做了如下的工作: 首先詳細(xì)介紹了永磁同步電機(jī)三種基本結(jié)構(gòu),在建立了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上敘述了其矢量控制原理,分析了各種現(xiàn)有的永磁同步電機(jī)無(wú)速度/位置傳感器控制策略;其次在永磁同步電機(jī)矢量控制的基礎(chǔ)上詳細(xì)討論了旋轉(zhuǎn)高頻電壓信號(hào)注入法與脈振高頻電壓信號(hào)注入法提取轉(zhuǎn)子位置的基本原理,并在此基礎(chǔ)上利用MATLAB/SIMULINK仿真工具建立了整個(gè)永磁同步電機(jī)無(wú)速度/位置傳感器矢量控制系統(tǒng)的模型,進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制算法的正確性。最后利用TI公司推出的數(shù)字信號(hào)處理器DSP芯片TMS320F2812,實(shí)現(xiàn)了基于脈振高頻信號(hào)注入法的永磁同步電機(jī)無(wú)速度/位置傳感器的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了這種方法適合于低速運(yùn)行,對(duì)電機(jī)參數(shù)的變化不敏感,魯棒性強(qiáng)。
標(biāo)簽: 高頻信號(hào) 永磁同步電機(jī) 無(wú)傳感器
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分,國(guó)內(nèi)外溫室種植業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,提高溫室的自動(dòng)控制和管理水平可充分發(fā)揮溫室農(nóng)業(yè)的高效性。隨著傳感技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)及通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,現(xiàn)代化溫室信息自動(dòng)采集及智能控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)已越來(lái)越引起人們的重視,并成為一個(gè)具有重要意義的研究方向。因此設(shè)計(jì)了基于PIC單片機(jī)的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng),使其對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行控制,為植物創(chuàng)造適宜的生長(zhǎng)條件,從而使農(nóng)作物獲得高產(chǎn),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。 文中論述了國(guó)內(nèi)外溫室環(huán)境控制技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀,分析了溫室的內(nèi)部機(jī)理,給出了所采用的溫室小氣候溫濕度模型;通過(guò)對(duì)溫室環(huán)境歷史數(shù)據(jù)的分析,得出了溫室溫度控制系統(tǒng)的近似數(shù)學(xué)模型。 系統(tǒng)采用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的控制。詳細(xì)研究了模糊控制的機(jī)理,建立了針對(duì)幾種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的模糊控制規(guī)則表;在模糊推理中采用了T-S模型的推理方法,此方法確定的控制規(guī)則工程意義明確,易于調(diào)整。并以溫度控制系統(tǒng)為對(duì)象,使用MATLAB對(duì)模糊算法進(jìn)行仿真;仿真結(jié)果表明,這種算法具有超調(diào)量小、穩(wěn)定性強(qiáng)、適應(yīng)性好等特點(diǎn),能夠達(dá)到預(yù)期的控制效果,是一種較為理想的智能控制方案。 溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件部分由上位機(jī)和下位機(jī)及其外圍電路組成。上位機(jī)采用PC機(jī),通過(guò)與下位機(jī)間的通信實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室的統(tǒng)一管理;下位機(jī)及其外圍電路實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)、顯示和實(shí)時(shí)控制,微處理器采用的是PIC16F877A單片機(jī)。這種以單片機(jī)為核心的控制器還可以在不依賴(lài)上位機(jī)的情況下獨(dú)立實(shí)現(xiàn)參數(shù)的測(cè)控。 在軟件設(shè)計(jì)方面,將模糊控制算法引入其中,給出了主程序、模糊算法程序、通信程序等程序流程圖。使用MSComm控件實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)間通信;并采用VB6.0對(duì)上位機(jī)界面進(jìn)行了設(shè)計(jì),使程序簡(jiǎn)單、清晰、為用戶(hù)提供了直觀友好的管理平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)軟硬件搭配合理,設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、維護(hù)方便,具有較高的性?xún)r(jià)比。
上傳時(shí)間: 2013-07-21
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各類(lèi)交流電源在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中都需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的帶載測(cè)試,以檢驗(yàn)其電氣性能。傳統(tǒng)使用電阻、電感和電容這類(lèi)無(wú)源元件作為負(fù)載的測(cè)試方法存在參數(shù)調(diào)節(jié)不方便、發(fā)熱量大、耗能等諸多缺點(diǎn)。為克服傳統(tǒng)測(cè)試方法的不足,本文研究了一種帶能量回饋功能的交流電子負(fù)載裝置,采用交直交變換結(jié)構(gòu),由具有公共直流母線的兩級(jí)電壓型PWM整流器組成。通過(guò)控制前級(jí)PWM整流器的輸入功率因數(shù),在其輸入端模擬不同阻抗特性的負(fù)載;后級(jí)PWM整流器工作在并網(wǎng)逆變狀態(tài),將被測(cè)試電源發(fā)出的電能回饋至電網(wǎng)進(jìn)行循環(huán)利用。 交流電子負(fù)載屬于一種測(cè)試設(shè)備,需要實(shí)現(xiàn)用戶(hù)交互、通訊、監(jiān)控等功能,因此采用了以DSP芯片為核心的數(shù)字控制方案。本文首先探討了數(shù)字控制技術(shù)對(duì)變換器性能的影響,重點(diǎn)討論了當(dāng)數(shù)字脈寬調(diào)制器精度不足時(shí)會(huì)引起輸出產(chǎn)生極限環(huán)振蕩的問(wèn)題。分析了極限環(huán)振蕩產(chǎn)生的原因,并以BUCK、BOOST和BUCK-BOOST三種基本變換器的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)為例,推導(dǎo)出了為避免極限環(huán)振蕩,數(shù)字脈寬調(diào)制器應(yīng)滿(mǎn)足的最小精度要求。在MATLAB中建立了數(shù)字控制器的仿真模型,設(shè)計(jì)了一臺(tái)數(shù)字控制BUCK變換器實(shí)驗(yàn)樣機(jī),仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。 根據(jù)處理電能方式的不同,交流電子負(fù)載可分為能量消耗型和能量回饋型兩大類(lèi)。本文首先針對(duì)交流電源產(chǎn)品的功能性測(cè)試應(yīng)用場(chǎng)合,提出了一種新的能量消耗型交流電子負(fù)載結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的控制方法。然后重點(diǎn)介紹了能量回饋型交流電子負(fù)載的工作原理及其控制策略。分析了功率電路中主要元件參數(shù)的選取方法。其中,對(duì)工作在任意功率因數(shù)情況下的單相PWM整流器中交流濾波電感的取值作了重點(diǎn)討論。在Saber軟件中建立了系統(tǒng)的仿真模型,設(shè)計(jì)了一臺(tái)以TMS320F2812 DSP芯片為控制核心的能量回饋型交流電子負(fù)載原理樣機(jī),仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)方案的可行性和正確性。最后針對(duì)交流電子負(fù)載的并網(wǎng)能量回饋功能,初步分析了一種基于正反饋思想的并網(wǎng)系統(tǒng)孤島檢測(cè)方法,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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由于永磁無(wú)刷直流電機(jī)既具備交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn),又兼有普通有刷直流電機(jī)調(diào)速特性好、運(yùn)行效率高的優(yōu)點(diǎn),因此它在當(dāng)今國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)基于DSP的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。 本論文首先回顧了無(wú)刷直流電機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展歷程,介紹了目前的熱點(diǎn)研究方向和最新研究成果。 第二章對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的組成環(huán)節(jié)、結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性進(jìn)行了分析,并且建立了無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,對(duì)其控制方法進(jìn)行了討論。同時(shí),DSP控制器由于其高速的處理能力和豐富的片上資源,已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于電機(jī)控制領(lǐng)域。 第三章介紹了TI的高性能DSP芯片 TMS320LF2407A的結(jié)構(gòu)和性能,提出了基于 TMS320LF2407A 的 BLDCM 的控制方案,并且對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行了討論和分析。 第四、五兩章分別完成了硬件和軟件的設(shè)計(jì)。此系統(tǒng)是基于PWM技術(shù)和PID算法的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。硬件電路包括了控制電路、主電路、檢測(cè)電路、保護(hù)電路幾個(gè)部分;軟件采用模塊化的編程思想,編制了各程序模塊的控制流程圖,并論述了其實(shí)現(xiàn)方面的若干問(wèn)題。 第六章給出了系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析。 第七章對(duì)全文內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)提出了展望。
標(biāo)簽: DSP 無(wú)刷直流電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展,逆變電源的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。同時(shí),各行各業(yè)對(duì)逆變電源的性能也提出了更高的要求。好的逆變電源輸出波形要求不但具有高的穩(wěn)態(tài)性能,還應(yīng)有快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。單一的控制策略很難同時(shí)滿(mǎn)足這兩方面的要求。因此,各種控制策略取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互滲透,構(gòu)成復(fù)合控制器,是一種趨勢(shì)所在。 本文討論了當(dāng)今各種比較流行的數(shù)字控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),重點(diǎn)分析了無(wú)差拍控制和重復(fù)控制這兩種控制策略的控制原理,并對(duì)其控制算法做了適當(dāng)改進(jìn)。無(wú)差拍控制動(dòng)態(tài)性能極佳,但其穩(wěn)態(tài)性能不理想,尤其是在帶非線性負(fù)載時(shí)輸出電壓波形的總諧波畸變較大;而重復(fù)控制恰恰相反,它有著很好的穩(wěn)態(tài)性能,但由于周期延遲環(huán)節(jié)的存在,控制指令不是立即輸出,而是滯后一個(gè)參考周期才輸出,使其動(dòng)態(tài)性能較差。本文采用單相全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為逆變器主電路,建立了它的連續(xù)狀態(tài)空間模型和離散狀態(tài)空間模型,分析了它的開(kāi)環(huán)輸出特性,并分別闡述了改進(jìn)的無(wú)差拍控制器和重復(fù)控制器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。 文章提出將改進(jìn)的無(wú)差拍控制和重復(fù)控制這兩種控制策略相結(jié)合,組成復(fù)合控制策略。利用MATLAB建立了控制系統(tǒng)的仿真模型,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該復(fù)合控制策略能使逆變電源獲得理想的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。最后介紹了以高性能數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812為控制核心的逆變電源控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: DSP 逆變電源數(shù)字 控制技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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隨著永磁同步電機(jī)在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,對(duì)永磁同步電機(jī)的研究成為一種必然的發(fā)展趨勢(shì),具有實(shí)際的意義和價(jià)值。本文采用TI公司專(zhuān)用于電機(jī)控制的TMS320F240型數(shù)字信號(hào)處理器作為核心,開(kāi)發(fā)了全數(shù)字化的永磁同步電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的軟件,并在改進(jìn)的清華電機(jī)控制試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了帶機(jī)試驗(yàn),結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可行性。 本文首先深入的研究了永磁同步電機(jī)的矢量控制理論,建立了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上討論了永磁同步電機(jī)的矢量控制調(diào)速方案;然后,以清華電機(jī)控制試驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)介紹了控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),其中主要論述了控制電路各部分及外圍輔助電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試。在硬件的基礎(chǔ)上,軟件采用匯編語(yǔ)言編程,實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)矢量控制,并給出了系統(tǒng)主程序和PWM下溢中斷處理程序流程圖,永磁同步電機(jī)矢量控制的主要控制策略如轉(zhuǎn)子相位的初始化、電流采樣、速度位置采樣、矢量坐標(biāo)變換、sinθ、cosθ值生成、PI調(diào)節(jié)、空間電壓矢量(SVPWM)模塊等都是在PWM下溢中斷服務(wù)子程序中完成的。為達(dá)到數(shù)值的統(tǒng)一,對(duì)軟件中所采用的參數(shù)進(jìn)行了定標(biāo)。最后在基于硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,對(duì)軟件進(jìn)行帶機(jī)調(diào)試,試驗(yàn)表明電機(jī)能快速響應(yīng)并跟蹤給定轉(zhuǎn)速,從而證明整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性。 另外,本文還在MATLAB/SIMULINK的基礎(chǔ)上,建立采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的永磁同步電機(jī)的仿真模型,仿真結(jié)果表明:該控制系統(tǒng)具有較好的位置響應(yīng)和抗干擾能力強(qiáng)。 在論文的最后,對(duì)全文的工作做了總結(jié)。
標(biāo)簽: DSP 永磁同步電動(dòng)機(jī) 矢量控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-27
上傳用戶(hù):er1219
本文以電機(jī)控制DSPTMS320LF2407為核心,結(jié)合相關(guān)外圍電路,運(yùn)用新型SVPWM控制方法,設(shè)計(jì)電梯專(zhuān)用變頻器。為了達(dá)到電梯專(zhuān)用變頻器大轉(zhuǎn)矩、高性能的要求,在硬件上提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、抗干擾性和高精度性;在軟件上采用新型SVPWM控制方法,以消除死區(qū)的負(fù)面影響,另外單神經(jīng)元PID控制器應(yīng)用于速度環(huán),對(duì)速度的調(diào)節(jié)作用有明顯改善。通過(guò)軟硬件結(jié)合的方式,改善電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩,使電梯控制系統(tǒng)的性能得到提高。 系統(tǒng)主電路主要由三部分組成:整流部分、中間濾波部分和逆變部分,分別用6RI75G-160整流橋模塊、電解電容電路和7MBP50RA120IPM模塊實(shí)現(xiàn)。并設(shè)計(jì)有起動(dòng)時(shí)防止沖擊電流的保護(hù)電路,以及防止過(guò)壓、欠壓的保護(hù)電路。其中,對(duì)逆變模塊IPM的驅(qū)動(dòng)控制是控制電路的核心,也是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要部分。控制電路以DSP為核心,由IPM驅(qū)動(dòng)隔離控制電路、轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路、電源電路、顯示電路和鍵盤(pán)電路組成。對(duì)IPM驅(qū)動(dòng)、隔離、控制的效果,直接影響系統(tǒng)的性能,反映了變頻器的性能,所以這部分是改善變頻器性能的關(guān)鍵部分。另外,本課題擬定的被控對(duì)象是永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM),要對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)SVPWM控制,依賴(lài)于轉(zhuǎn)子位置的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)檢測(cè),只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)正確的矢量變換,準(zhǔn)確的輸出PWM脈沖,使合成矢量的方向與磁場(chǎng)方向保持實(shí)時(shí)的垂直,達(dá)到良好的控制性能,因此,轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)是提高變頻器性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 系統(tǒng)采用的控制方式是SVPWM控制。本文從SVPWM原理入手,分析了死區(qū)時(shí)間對(duì)SVPWM控制的負(fù)面作用,采用了一種新型SVPWM控制方法,它將SVPWM的180度導(dǎo)通型和120度導(dǎo)通型結(jié)合起來(lái),從而達(dá)到既可以消除死區(qū)影響,又可以提高電源利用率的目的。另外,在速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),采用單神經(jīng)元PID控制器,通過(guò)反復(fù)的仿真證明,在調(diào)速比不是很大的情況下,其對(duì)速度環(huán)的調(diào)節(jié)作用明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制器。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,系統(tǒng)基本上達(dá)到高性能的控制要求,適合于電梯控制系統(tǒng)。
上傳時(shí)間: 2013-05-21
上傳用戶(hù):trepb001
本文首先從數(shù)控系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析,然后對(duì)運(yùn)動(dòng)控制卡在整個(gè)系統(tǒng)中承擔(dān)功能進(jìn)行了分析。根據(jù)數(shù)字型號(hào)處理器件的快速運(yùn)算能力和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列器件的靈活、通用性提出了基于DSP器件和FPGA器件進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的規(guī)劃。 本文重點(diǎn)詳細(xì)闡述了四軸運(yùn)動(dòng)控制卡硬件電路的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有部分PC總線的介紹與比較,設(shè)計(jì)選擇了PCI總線作為上位PC與運(yùn)動(dòng)控制卡的通信總線,并且選擇PCI9052芯片來(lái)設(shè)計(jì)PCI接口模塊;基于DSP器件的特點(diǎn),設(shè)計(jì)選擇了TMS320LF2407芯片為核心,進(jìn)行運(yùn)算控制單元的設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)其主要內(nèi)部資源進(jìn)行了分配。最后,根據(jù)硬件的原理圖,完成了具體電路板的制作。 對(duì)軟件設(shè)計(jì),文章主要對(duì)插補(bǔ)算法在DSP上的實(shí)現(xiàn)作了一些探討。介紹了兩種加速模式:梯形加速模式和s曲線加速模式。就逐點(diǎn)比較法直線和圓弧插補(bǔ)算法以及數(shù)字積分插補(bǔ)原理也進(jìn)行了分析。最終,提出總體程序流程控制、速度控制算法、插補(bǔ)算法等的程序設(shè)計(jì)框架,并進(jìn)行了具體程序設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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