基于DSP的无速度传感器异步电机矢量控制系统

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1、山东大学硕士学位论文摘要本课题研究基于DSP的无速度传感器异步电机矢量控制系统。首先讨论了交流传动的发展、现状与研究动态及相关技术的发展，指出课题研究的目的和主要内容。然后依据矢量控制的原理，以电机控制专用的DSP芯片TMS320LF2407为核心，设计了一套基于DSP的无速度传感器异步电机矢量控制系统。根据异步电机转子磁场定向控制的基本方程式建立了改进电压塑转予磁链估算模型，采用PI自适应速度估算法来估算转速，同时采用电压空间矢量法(SVPWM)实现对异步电机的控制。文中对系统的主电路、智能功率模块IPM、DSP芯片以及电流检测电路都作了详细介绍。给出了系统软件及相应功能的实现。利用DSP

2、的高速运算能力，实现了交流异步电机的金数字化矢量控制，并给出了一些实验研究结果，实验结果表明该无速度传感器矢量控制系统具有良好的性能。关键词：矢量控制；无速度传感器；转子磁场定向；DSP控制器：空间矢量PWMⅡ山东大学硕士学位论文ABSTRACTThisprojectdealswithaspeedsensorlessvectorcontrolsystemforinductionmotorbasedonDigitalSignalProcessor(DSP)．Atfirst，thehistoryandstatusquoofACdrivearereviewed，thepurposeandthema

3、incontentoftheproJectaregiveninthisdissertation．ThenusingDSP,TMS320LF2407，whichisspecialformotorcontrol，aspeedsensorlessvectorcentrelsystemfor+inductionmotorisdevelopedwhichbasedonvectorcontrolprinciple．Accordingtothefundamentalequationsofinductionmotorforthefieldorientedcontrol，theimprovedrotorflu

4、xestimationmodelandtheadaptivespeedestimationmodelarebuiltrespectively．Atjthesametime，SpaceVectorPulseWidthModulation(SVPWM)methodisusedtocontroltheinductionmotor．Themaincircuitoftheinverter,intelligentpowermodule(IPM)，DSPandthedetectcircuitofcurrentareallintroducedindetail．Thepapergivesthesoftware

5、ofthesystem，andpresentstherealizationofsomefunctions．UtilizingtheDSPwithhigh·speedcapability,thenfullydigitalvectorcontrolforinductionmotorisimplemented，andsomekeyexperimentresultsaregiven．TheresultsshowthatthespeedsensorlessvectorcontrolsystemforinductionmotorbasedonDSPhasbetterperformance．Keyword

6、s：vectorcontrol；speedsensorless；rotorfield-orientation；DigitalSignalProcessor(DSP)；SpaceVectorPulseWidthModulationII山东大学硕士学位论文1．引言直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。在20世纪的大部分年代里，鉴于直流传动具有优越的调速性能，高性能可调速传动都采用直流电动机，而约占电气传动总容量80％的不变速传动则采用交流电动机，这种分工在一段时期内已成为一种举世公认的格局【¨。但是直流电动机有其固有的缺点：．结构复杂，重量大，价格高；．电刷易磨损，维修不方便；．对环境要

7、求高，不适合用于易燃、易爆及有腐蚀性气体的场台。交流电机与直流电机相比具有结构简单，坚固耐用，便于维修，价格便宜，转子转动惯量可以设计很小，可以实现高速运转等优势。但长期以来，由于交流异步电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，所以很难设计出象直流机那样的高性能调速系统。然而，1971年，联邦德国学者F．Blaschke等人提出了矢量变换控制(Transvectorcontr01)理论，克服了这