数字式智能变频器的研究

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1、武汉理l：人学硕十学位论文摘要应用变频调速，可以显著提高TPAM(ThreePhasesAsynchronousMotor)转速的控制精度，以及调速范围，使其在节能的状态下运行。随着TPAM新颖先进的控制策略在被不断地改进的同时，新颖的变频调速控制系统也是层出不穷。智能变频器作为电气自动化与智能化控制工程中的重要设施，所以对该课题进行研究，不仅具有学术研究价值，亦具有实际应用价值。本文运用了自动控制、电气自动化、电子、计算机、人工智能、模糊控制、自适应控制等诸多相关学科理论，多种技术交叉融合应用，对变频器进行了模块纯的设计，最终成功地完成了设计任务。本系统设计包括软件

2、和硬件两部分。硬件是以TI公司的DSP(DigitalSignalProcessor)芯片为控制核心，采用富士智能功率模块撙M(IntelligentPowerModule)为驱动电路，完成了各个模块的硬件设计。其中包括整流模块，逆变模块，起停模块，以及驱动控制模块和其他关联电路的设计。软件设计部分则是运用C语言结合汇编语言混合编程方法，设计了变频器的主程序、控制模块子程序、通信子程序、中断服务等予程序。本文利用了转子磁场定向技术，使定予绕组电流磁场分量和转矩分量得到解耦，从而使TPAM的调速性能得到显著提高。本系统还应用了智能软件抗扰、硬件智熊保护、智能控制算法、智

3、能上位机等多种软、硬件智能技术，这些技术使得数字变频器调速智能化和操作智能化的性能得到了进一步改蒂。本设计还对DTC(DirectTorqueContr01)控制方式进行了研究，作出了一种基于P王调节模糊控制的改进，并将基于卡尔曼滤波器新颖算法应用到其中，实现对状态变量的无参估计，使系统具有良好的动态性能和较强的抑制干扰能力，实现了系统故障时的自适应控制。通过对变频器的负载TPAM建立等效数学模型，进行转速辨识以及转矩控制模拟，然后对输出波形进行了仿真与分析。其中着重研究了矢量坐标变换和空间矢量SPWM(PulseWidthModulation)的生成方式。仿真实验结

4、果表明：系统运作快速、准确，有着良好的抗干扰性。从而说明本系统的设计方案具有合理性，科学性。关键词：变频器，智能控制，VFSR—PID，PI调节模糊控制武汉理1．人学硕七学位论文ABSTRACTTousethemethodoffrequencyconversiontiming，canrisethespeedofTPAM(ThreePhasesAsynchronousMotor)obviouslyandexactly,SOdoestherangeofspeed．whichCallensurethatTPAMcouldberunningatapower-savingspe

5、ed．WiththedevelopmentofcontrolmethodforTPAM．1argenumberoffleshfrequencyconversionsystemhasbeingbroughtupcontinuously．Fortheimportanceofthefrequencyconvener,thetopicWasdecided，whichalsoownedvalHeofresearchandpractice．ManySUbjectshasbeenreferredinthispaper,includingAuto-Contr01．ElectricAu

6、tomation，Electronic。Computer,ArtificialIntelligence。andWasusedtodesignthemodulesoffrequencyconverter．Finally,thedesigningtaskWasfinishedsuccessfully．11璩designWasdividedintotwoparts．includingpartofhardwareandsoftware．TheformerdesignwasbasedonthecoreofDSP(DigitalSignalProcessor)chipthatca

7、nlefromTlCorporation．TheFujilPMWasusedtobethedrivecircuit．Anpartswerecompletely．includingcommuting，adverse，start．upandhaltcircuits．ThelaterdesigniScompletedwiththeC．andCompileLanguage．Atwhiles．thetwokindsoflangtmgeWascombinedtodesignthemainprogramandtllesubprogram．Congolmodules