基于Microchip DSC的异步电动机矢量控制系统的研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要近年来随着电力电子技术、数字控制技术、控制理论的发展，特别是以矢量控制为代表的一些先进控制技术的发明，使交流调速得到越来越广泛的应用。本文就是以矢量控制理论为依据，Microchip公司最新推出的数字信号控制器(Dsc)dsPIc30F2叭O为控制核心，瓜公司的智能功率模块(口M)IRAMSlOuP60A为逆变开关器件，构建了异步电动机的矢量控制调速平台。本论文研究的内容主要包括矢量控制的基本原理和实现方法、控制系统硬件设计、软件设计、虚拟仪器平台设计和样机实验五个部分。本文首先在异步电动机数学模型的基础上，介绍了矢量控制的基本原理和解耦思想，给出了直接

2、转子磁场定向的矢量控制框图，并用MATLAB对该控制方案进行了仿真，证明了该控制方案理论上的可行性。在硬件设计部分详细介绍了主回路、开关电源电路、系统保护电路、检测电路、控制电路及其它外围电路的设计，并且采取了有效而必要的隔离措施来提高系统的抗干扰能力。在软件设计部分首先讲述了程序的定标和参数的标么化处理，然后详细介绍了主程序和故障中断子程序、PwM中断子程序、接收和发送中断子程序的设计。整个程序采用模块化设计，便于程序的修改和移植。在研究矢量控制的同时，也对当今应用比较广泛的开环v／F控制进行了研究，从而使该控制平台可以工作在开环和闭环两种模式，通过比较两者的实验波形，I乜能

3、更好地体现出矢量控制的优良性能。本论文中提出了“虚拟仪器”的概念，并用LabVIEw编程实现了矢量控制系统的虚拟仪器平台的设计。通过该平台可以在线修改和显示参数、显示电机定子电流和速度波形，并且程序稍加修改即可实现其他参数的修改和显示，真正体现了“软件就是仪器”的概念。在论文的最后给出了、Ⅶ控制和矢量控制的实验波形，通过实验波形可以看出v／F控制基本达到了变压变频的目的和矢量控制具有的良好动、静态性能。对比虚拟仪器平台和示波器输出的波形，二者的波形也基本吻合，在对输出波形精度要求不高的情况下，虚拟仪器平台完全可以代替示波器输出波形。关键词：矢量控制，直接转子磁场定向，sVPwM

4、，MATLAB，虚拟仪器数字信号控制器(DsC)上海大学硕士学位论文ABSTRACTh1therccemyears，wimthefastdeVelopmentofpowerelectronics，digitalcontl_01andcontmltheory，especiallytlleappearanceofthevectorcomrol，theACdriVesystemisInoreandmorewidelyused．Inmispaper，thevectorcontr01syStemofinductionmotorisdesignedbythetheoryoftheVecto

5、rcontr01．TheDigitalSignalComroller(DSC)dsPIC30F2010ofMicmchip1’echnologyisappliedascontrolcenterThe111telligentPowcrMo“le(口M)mAMSl0UP60AofmCompanyisutilizedas印paratuso九heinVert．TheresearchinmispapernlainIyincludesthep订ncipIeandrealizationofmevectorcomrol，tlledesignofthehardwareandsonware，the

6、virtualinstrLlmentworkbenchandmeexperimentalresults．Thevectorcontr01theoryanditsdecouplingareintroducedonthefoundationofthemathema矗calmodelofinductionmotoLTheVectorcomrol’sstructuredia蓼锄withdirectrotornuxorientationisgivcnandsimulatedbytheMATLAB．Thesimulationshowsitsfbasibilityintheo彤Iflmeha

7、rdwaredesi驴，Ihemaincircuit，SMPScircuit，detectioncircuit，protectioncircuitandcontr01circuitareintroducedindetail．validmeasuresaretal(entoimproVethecapabiliIyofa11ti_jamm；ng．mmesoftwaredesi印，thepro黟aIll’sscalerandperunitdisposalarein订oducedatmebegiru