基于dsp和fpga的永磁同步电机控制系统研究

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1、分类号：ＴＭ９２１学校代码：１０３６３密级：公开学号：２１３０２３０１３０攀姜歡灵锭未４ＡｎｈｕｉＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕±学位论文题目基于ＤＳ巧ｎＦＰＧＡ的永磁同步电机控制系统研究论文作者墜健指导教师凌有铸教授周良勇高级工程师学科Ｃ专业）控制工程研究方向先进传感与检测技术论文提交日期：２０１６年６月８日分类号：ＴＭ９２１单位代码：１０３６３密级：公开学号：２１３０２３０１３０题目基于ＤＳＰ和ＦＰＧ乂的永磁同步由机控制系统研究题巨Ｒｅｓｅ

2、ａｒｃｈｏｆＰｅｒｍａｎｅ田ｔＭａｇｎｅｔＳｖ田ｃｈｒｏｐｏｕｓＭｏｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＤＳＰａｎｄＦＰＧＡ：学生姓名隆健指导教师：凌有铸（教授），周良勇（高级工程师）专业：控吿。工程研巧方向：先进传感与检测技术论文答辩日期；２０１６年５月２９日安徽工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，独立进行研究工作所取得的成果。除文中，是本人在导师的指导下已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或

3、集体己经发表或撰写过的作品及成果的内容，。论文为本人亲自撰写我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；＾日期：年６．月日安徽工程大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，贪许论文被查阅或借阅。本人授权安徽工程大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可［＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在解密后适用本版权书。＿年本学位论文属于不保

4、密□／学位论文作者签名；指导教师签名：惦健ｊ日期：茲Ａ年《月言日曰期：处化年《月Ｘ日／安徽工程大学硕古学位论文基于ＤＳＰ和ＦＰＧＡ的永磁同步电机控制系统研究摘要随着电机技术、电力电子技术和计算机技术等多学科的高速发、展，永磁同步电动机在军事、工业航空等领域得Ｗ广泛应用。永磁同步电机与普通交流变频电机相比，无需装载集电环和电刷，缩减了加工和装配的过程，具有结构简单、高效节能、可靠性高等优点，因此对永磁同步电化的研究具有重要意义。由于传统的永磁同步电动机采用六边形磁通控制或圆形磁链控制，存在转矩脉动过大、磁

5、链异变。等弊端，会对控制系统造成不同程度的影响针对上述问题，本文提出了基于ＤＳＰ和ＦＰＧＡ相结合的永磁同步电化直接转矩控制系统。本课题将微电子技术和控制算法相结合，使用ＤＳＰ和ＦＰＧＡ协同控制永磁同步电机。在永磁同步电机控制算法部分，建立了永磁同’。步电机的数学模型，阐述了传统的直接转矩控制策略分析表明传统的直接转矩控制系统在电压扇区边界附近的电压矢量的选取会出现，但电压矢量的选择是减少磁通量的振错误，导致磁通量振幅的增加一幅，两者相互矛盾从而造成系列控制不稳定的结果。为了解决上述问题，改进传统策略的控制效果，本文提出了扇

6、区细分的直接转矩控■制策略，将传统意义上的六个电压矢量和六个磁链扇区细分为多个空间电压矢量和磁链区段，并制定相应的开关表，根据开关表选择正确的电压矢量来进行电机的控制。在此基础上设计了ＤＳＰ和ＦＰＧＡ双控制器的永磁同步电机控制系统，同时搭建了ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真模型来验证该算法在永磁同步电机上实现的可行性。其中硬件控制系统，包括硬件结构的整体结构、ＤＳＰ＋ＦＰＧＡ数字控制电路、主功率电路、ＩＰＭ驱动电路、ＤＳＰ外围电路、ＦＰＧＡ键盘、显示电路Ｗ及保护电路等。软件控制部分设计了主控制程序、ＤＳＰ外部中断处理程序、检测Ｉ

7、安徽工程大学硕壬学位论文程序、ＡＤＣ转换程序、控制算法程序、ＦＰＧＡ按键程序等。通过Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的仿真结果证明本文提出的扇区细分的永磁同步电机直接转矩控制策略优于传统的直接转矩控制策略。搭建了永磁同步电机控制系统硬件平台．，通过软硬件联调证明了该策略的可行性。关键词：永磁同步电机，直接转矩，扇区细分，ＭＡＴＬＡＢ，Ｄ沈？．ＩＩ安徽工程大学硕±学位论文ＲＥＳＥＡ民ＣＨＯＮＰＥＲＭＡＮＥＮＴＭＡＧＮＥＴＳＹＮＣＨＲＯＮＯＵＳＭＯＴＯＲＣＯＮＴＲＯＬＳＹＳＴＥＭＢＡＳＥＤＯＮＤＳＰ

8、ＡＮＤＦＰＧＡＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔ