基于DSP+CPLD的開關(guān)磁阻電機(jī)的控制器設(shè)計(jì).pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速是繼直流調(diào)速、交流調(diào)速后發(fā)展起來的一種新型的調(diào)速系統(tǒng),由開關(guān)磁阻電機(jī)及控制器兩部分組成。電機(jī)為定轉(zhuǎn)子雙凸極結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子上無繞組及永磁體,定子上有集中繞組,電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單可靠?？刂破髦饕汕度胧轿⑻幚砥?、可編程邏輯器件、外圍接口電路、驅(qū)動(dòng)電路及控制軟件組成。該調(diào)速系統(tǒng)具有高效節(jié)能、調(diào)速范圍寬、起動(dòng)電流小,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、可頻繁起停及正反轉(zhuǎn)切換、高轉(zhuǎn)矩/慣量比及可四象限運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn),能夠?yàn)樽兯衮?qū)動(dòng)提供一個(gè)好的解決方案。
　　

2、本文在分析開關(guān)磁阻電機(jī)工作原理及其控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套開關(guān)磁阻電機(jī)控制器,該控制器能夠滿足大部分通用調(diào)速場合性能的要求,而且成本低,便于推廣應(yīng)用。該控制器的硬件采用DSP+CPD的設(shè)計(jì)思路,DSP采用TI公司生產(chǎn)的電機(jī)控制專用芯片TMS320LF2407,邏輯電路采用可編程邏輯器件采用ALTERA新一代MAX II CPLD EPM240,設(shè)計(jì)了斬波電路、位置信號(hào)電路、DSP電路、CPLD電路、顯示電路、串行通訊電路、模擬量及開

3、關(guān)量輸入輸出電路等硬件電路?？刂破鞯能浖O(shè)計(jì)采用C語言與匯編語言相結(jié)合的方法,可滿足程序的實(shí)時(shí)性與可維護(hù)性要求。本文給出了總體程序的設(shè)計(jì)方案,并對(duì)轉(zhuǎn)速計(jì)算、角度控制、位置信號(hào)處理等程序進(jìn)行了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)。
　　 本文針對(duì)一些關(guān)鍵的技術(shù)問題,提出了自己的設(shè)計(jì)方案,①雙幅電流斬波的軟硬件設(shè)計(jì),相比單幅定時(shí)限斬波控制降低了電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)IGBT的開關(guān)損耗,可以根據(jù)控制策略的需要,靈活的設(shè)置上下限幅值的電流回差,可以提高電流平滑度,

4、減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng);②角度控制的軟件實(shí)現(xiàn)、可以實(shí)現(xiàn)角度和電流的同時(shí)調(diào)節(jié),相比電流達(dá)到最大值后再逐步調(diào)角度的方法,前者的同時(shí)調(diào)節(jié)提高了電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng);③位置信號(hào)的軟件抗干擾設(shè)計(jì)、有效解決了干擾脈沖對(duì)控制造成的影響;④如何根據(jù)位置脈沖實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的計(jì)算轉(zhuǎn)速以提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能等。
　　 本文根據(jù)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行了電路圖及電路板的設(shè)計(jì),并編寫了相應(yīng)的控制軟件。配以相應(yīng)的外圍器件,包括電流傳感器、硅橋、電容、IGBT及驅(qū)動(dòng)電路等,制作出了開關(guān)磁阻電機(jī)