基于dsp的开关磁阻电机调速系统的设计

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1、毕业设计（论文）题目：基于DSP的开关磁组电机调速系统的设计所属院系电子信息工程学院2012年6月12日目录摘要IV第一章引言-1-1．1开关磁阻电机调速的技术背景-1-1．2开关磁阻电机技术的发展历程-1-1．3开关磁阻电机控制技术的发展-2-1．4开关磁阻电机调速系统的特性-4-1．5本文的主要工作、目的和意义-7-第二章开关磁阻电机的工作原理与控制技术分析-8-2．1开关磁阻电机工作原理-8-2．1．1SR电机的基本原理-8-2．1．2SR电机的数学模型-12-2．1．3SR电机转矩的线性模型-13-2．1．4SR电机转矩的非线性模型-16-2．2开关磁阻电机

2、的控制技术分析-20-2．2．1基本控制原理-20-2．2．2电流斩波控制-20-2．2．3角度控制-21-2．2．4电压斩波控制-22-第三章硬件设计及实现-24-3．1开关磁阻电机调速系统的组成-24-3．2电路及器件的选用-25-3．2．1功率变换器主电路-25-3．2．2开关器件和续流二极管的选用-25-3．2．3功率变换器驱动电路-27-3．3位置信号检测电路-27-3．4控制器的功能与性能指标-28-3．4．1控制器的基本功能-28-3．4．2控制器保护功能-29-3．4．3主要性能指标-30-3．5电流采样电路-30-3．6上下限电流斩波电路-31-3

3、．7驱动输出电路-34-3．8转子位置采集电路-35-3．9DSP电路设计-38-3．9．1DSP电路实现的功能-38-3．9．2数字信号处理器DSP-39-3．9．3EEPROM和看门狗功能-41-3．10CPLD电路设计-41-3．11输入输出接口设计…………………………………………………….-45-3．11．1开关量输入输出电路-45-3．11．2开关量输出电路-46-3．11．3模拟量输入-46-3．11．4模拟量输出-47-3．12键盘显示电路设计-48-3．13串行通讯电路设计-49-3．14硬件总体设计方案-50-第四章软件设计与实现-52-4．1C编

4、程语言及开发工具-52-4．2DSP的存贮器组织-54-4．3主程序设计-54-4．4子程序设计-54-4．4．1程序初始化模块-54-4．4．2键盘处理模块-55-4．4．3显示模块-55-4．4．4转速计算模块-56-4．4．5角度调制算法-57-4．4．6电流调节和角度调节的统一-57-4．4．7位置脉冲出错处理-58-4．4．8闭环控制模块-58-4．4．9制动控制模块-58-4．4．10PWM驱动模块-59-4．4．11简易PLC控制模块-59-4．4．12通讯模块-59-4．4．13故障检测模块-59-4．5系统调试-59-4．6软件总体设计方案-60-

5、第五章试验数据及应用效果-62-5．1性能测试数据-62-第六章全文总结-69-6．1本论文取得的主要成果：-69-6．2下一步工作及技术展望：-69-参考文献-70-致谢-71-附录…………………………………………………………….……………………………..-72-摘要开关磁阻电机调速是继直流调速、交流调速后发展起来的一种新型的调速系统，由开关磁阻电机及控制器两部分组成。电机为定转子双凸极结构，转子上无绕组及永磁体，定子上有集中绕组，电机结构简单可靠。控制器主要由嵌入式微处理器、可编程逻辑器件、外围接口电路、驱动电路及控制软件组成。该调速系统具有高效节能、调速范围宽

6、、起动电流小，起动转矩大、可频繁起停及正反转切换、高转矩/惯量比及可四象限运行等优点，能够为变速驱动提供一个好的解决方案。本文在分析开关磁阻电机工作原理及其控制技术的基础上，设计了一套开关磁阻电机控制器，该控制器能够满足大部分通用调速场合性能的要求，而且成本低，便于推广应用。该控制器的硬件采用DSP+CPLD的设计思路，DSP采用TI公司生产的电机控制专用芯片TMS320LF2407，逻辑电路采用可编程逻辑器件采用ALTERA新一代MAXIICPLDEPM240，设计了斩波电路、位置信号电路、DSP电路、CPLD电路、显示电路、串行通讯电路、模拟量及开关量输入输出电

7、路等硬件电路。控制器的软件设计采用C语言与汇编语言相结合的方法，可满足程序的实时性与可维护性要求。本文给出了总体程序的设计方案，并对转速计算、角度控制、位置信号处理等程序进行了详细的分析与设计。关键词：开关磁阻电机控制器：上下限电流斩波；软件调角度；DSP数字信号处理器；可编程逻辑器件CPLDAbstractSRDisthesecondDCconverter，ACspeedupafterthedevelopmentofanewtypeofspeedcontrolsystembytheswitchedreluctancemotorandcontrolleroftw