探索基于dsp的交流电机矢量控制系统的研究

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1、Y1404747分类号：UDC：密级：——学学校代号：10150号：20052234峡笸交戤挚硕士学位论文基于DSP的交流电机矢量控制系统的研究StudyofACMotorFOCBasedonDSP学生姓名：导师及职称：学科门类：专业名称：研究方向：申请学位级别：论文答辩日期：学位授予单位：吴志友王英教授工学交通信息工程及控制电力电子与电力传动硕士大连交通大学摘要摘要矢量控制是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的，它的思想就是将异步电机模拟成直流电动机来控制，通过坐标变换，将

2、定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制，从而实现磁通和转矩的解耦控制，达到直流电机的控制效果。本文针对转子磁场定向的矢量控制技术进行了一些研究和探索，并用DSP实现控制系统的全数字化设计。论文在异步电动机数学模型的基础上，介绍了矢量控制理论及其解耦性质。将异步电动机三相静止坐标系下的各变量变换到两相旋转坐标系下，再利用转子磁场定向技术，使得定子绕组电流磁场分量和转矩分量得到解耦，从而，异步电机的调速性能大大提高，为构建SVPWM矢量控制系统平台提供了理论依据。设计了速度PI调节

3、器和电流PI调节器，分析了PI控制器的参数整定方法，针对PID参数不确定的特性，给出一种新的鲁棒PID控制器参数整定方法。该方法通过使系统开环传递函数的相角裕度最大化，来求取各个PID参数。本课题对三相异步电机速度一电流双闭环交流变频调速系统进行研究和探讨，设计了相应的软、硬件控制系统。该系统以TI公司的电机专用控制芯片TMS320F240DSP为核心，采用模块化方法设计软件，便于程序的修改和移植，实现了SVPWM矢量控制策略，最后对该系统的软硬件进行了调试。关键词：DSP；矢量控制；建模仿真；SV

4、PWM；变频调速大连交通大学工学硕士学位论文AbstractVectorcontrolⅣC)isbasedonmotorunificationprinciple，energyconversionandvectorcoordinatetransformationtheory．Bytransformingcoordinate，thestatorcurrentisdecomposingtwoDCpartswhichorientatedastherotatormagneticfieldandcontroll

5、edrespectively．Somagneticfluxandtorquearedecoupled．Itcontrolstheasynchronousmotorasasynchronousway．ThispaperdoessomeresearchworksofthevectorcontroltechnologybasedonrotatorfieldorientedandthendesignsthewholesystemwithDSP．Thevectorcontroltheoryanditsdeco

6、uplingareintroducedonthefoundationofthemathematicalmodelofasynchronousmotor．Thevariablesin3-phasestaticcoordinatesareconvertedintothevariablesinrotatingcoordinatesandthecomponentsbetweentorqueandmagneticfieldofstatorwindingcurrentaredecoupledwhichusest

7、herotor—-field··orientedtechnology．Thus，thespeedregulatingperformanceoftheasynchronousmotorisimprovedhighly．Thestructurediagramofvectorcontrolsystemwhichcombinesthecurrentmodelofmotorisgivenandprovidesthetheoreticalbasisforthedesignofvectorcontrolsyste

8、mplatform．ThespeedPIregulatorandthecurrentPIregulatoraredesignedandthePIcontrollerparametertuningmethodisanalyzed．anovelmethodfortuningPIDparametersisgiven．ThetuningproblemissolvedbymaximizingthephasemarginoftheNyquistcurveoftheopenloop