异步电机直接转矩控制系统研究(本科毕业设计).docx
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1、目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1 电机调速技术的发展概况11.2 直接转矩控制技术的发展现状21. 2.1直接转矩控制的现状及发展趋势21.2.2目前的热点研究问题及解决方法21.3本文所做的工作3第2章 直接转矩控制理论42. 1概述42. 2直接转矩控制的基本原理42.2.1 异步电机动态数学模型42. 3逆变器的输出电压状态及电压空间矢量62.3.1 逆变器输出电压状态62.3.2 电压空间矢量72. 4电压空间矢量对电动机定子磁链和转矩的影响81. 4.1异步电机的磁链观测模型82. 4. 2电压空间矢量对定子磁链影响93. 4. 3电压空间矢量对转矩的影响102. 5
2、直接转矩控制系统的基本组成112.1.1 磁链滞环调节器122.1.2 转矩滞环调节器122.1.3 开关信号选择单元132. 6低速范围内的解决方案13第3章异步电机直接转矩控制系统的建模与仿真163. 1仿真软件MATLAB简介163. 1. 1MATLAB 语言163. 1.2软件构成163. 2仿真模型搭建及参数设置183. 3仿真结果及分析20第4章系统硬件电路的设计214. 1控制电路结构简介214. 2DSP (TMS320LF2407A)214. 3 3. 3V DSP与5V逻辑器件的混合接口问题234. 3. 1逻辑电平不同,接口时出现的问题234. 3.2系统接口实现方法2
3、41.4 转子速度的测量261.5 A/D采样电路261.6 6主电路结构框图271.7 7 IPM智能模块7MBP50RA120功能简述281.8 主电路的保护功能294. 9主电路的控制电源30第5章系统控制软件的设计开发314.1 系统软件总体设计315. 2软件模块345.1 1初始化模块345.2.2 串口通讯模块355.2.3 电流采样模块355. 2. 4电机转速采样模块365.2.5 P1调节模块37参考文献38致谢40异步电机直接转矩控制系统研究摘要:本文介绍了异步电机直接转矩控制的基本原理和系统的基本构成,在此基础上,通过Matlab/Simulink建立了各个模块的仿真模
4、型,构建了直接转矩控制仿真系统,对直接转矩控制方法的特点及其存在的问题进行了仿真分析研究,验证了直接转矩控制系统的可行性。但转矩脉动较大,针对这一缺点,本文利用双PI控制方法进行了改进,设计出一种非零电压空间矢量和零电压空间矢量控制器,改进了速度调节器以及开关状态表,结果表明,所提方案能极大的减小转矩脉动和转速响应时间,同时算法简单,易于实现。最后在方案论证的基础上,选择了电机控制专用芯片TMS320LF2407A为控制核心,设计了一个控制系统。在DSP集成开发环境下给出了系统软件。关键词:直接转矩控制;异步电机;Matlab/Simulink: DSPInduction Motor Dire
5、ct Torque Control SystemABSTRACT: The basic principle and structure of DTC have been introduced, on this ground,Using Matlab / Simulink build the simulation models which form the whole DTC simulationsystem. Then, DTC method prove to be of feasibility according to study and analyze thecharacteristic
6、of the simulation system. It is well established that conventional direct torquecontrol(DTC)suffers from high torque. A new controller of non一zero voltage space vectorand zero voltage space vector using double-pi is proposed. It improves the speed adjustor andinverter switching table- Simulation res
7、ults show that the proposed controller managed toreduce the torque ripple and minish the response time of speed. The algorithm is simple andeasy to implement.On the basis of the theory analysis of DTC system, a least control system based onTMS320LF2407A is proposed, including software designing and
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