異步電機(jī)SVPWM的矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)的發(fā)展以及新的電機(jī)控制理論的出現(xiàn)，極大的促進(jìn)了異步電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展。異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，采用矢量控制技術(shù)可以獲得和直流電機(jī)相媲美的控制性能，而且異步電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度。論文深入研究了基于電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的矢量控制系統(tǒng)的基本原理，設(shè)計(jì)了一款基于DSP 控制芯片TMS320F2812的異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)該

2、控制系統(tǒng)性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。
　　 首先，選用低壓鼠籠異步電機(jī)作為研究對(duì)象，利用坐標(biāo)變換理論，分析了異步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止與旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機(jī)基本數(shù)學(xué)模型。利用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了異步電機(jī)定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵(lì)磁分量的解耦。分析了空間矢量PWM的調(diào)制算法以及實(shí)現(xiàn)方法，最后設(shè)計(jì)了異步電機(jī)的雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)。
　　 然后，利用Matlab/Simulink在構(gòu)建二相靜止a-?坐標(biāo)下異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型

3、的基礎(chǔ)上，建立了基于電壓空間矢量脈寬調(diào)制的異步電機(jī)矢量控制模型。包括電機(jī)模塊、坐標(biāo)變換模塊、磁鏈觀測(cè)模塊、PI 調(diào)節(jié)模塊、SVPWM模塊等。并對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)性能以及負(fù)載為階躍、斜坡和正弦輸入的情況進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明所建的系統(tǒng)模型動(dòng)態(tài)過(guò)程符合實(shí)際調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
　　 根據(jù)異步電機(jī)矢量控制的原理，進(jìn)行了基于TMS320F2812 控制芯片的全數(shù)字控制異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括了主電路(整流電路、

4、濾波電路和逆變電路)、檢測(cè)電路(電流、電壓檢測(cè)電路和轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路)以及輔助電路的設(shè)計(jì)與參數(shù)、器件選型；系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括了主程序、定時(shí)器中斷子程序、ADC 采樣程序、轉(zhuǎn)速采樣程序、PI 調(diào)節(jié)程序，轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算程序等。并重點(diǎn)介紹了SVPWM模塊在DSP 上編程實(shí)現(xiàn)的方法，采用定點(diǎn)運(yùn)算格式，通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)CCS3.3 編制控制程序，最后記錄了實(shí)際波形，與仿真波形進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性，可行性。并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行