基于DSP的交流控制系统

论文摘要

时代的进步承载着科技的进步，科技的进步承载着研究的进步。随着人们生活的高质量和高节奏，我们就需要高质量和高节奏的控制系统。交流电机控制系统也就是为了满足这个时代进步不对更新的产物，特别是电力电子器件技术的成熟和DSP等高性能的芯片在各个领域的普及，这就为交流电机控制系统提供了更加广阔的天空。本文针对交流异步电机，开发了以硬件电力电子器件为载体、DSP为核心、SVPWM算法为手段的交流电机控制系统。为了达到系统预订的目的，本文在介绍和研究交流异步电机的基础上，对传统的硬件进行了改善，并在此之前对自己的设计作了一系列的仿真研究，为今后的软件设计提供可靠性保证。通过FOC、DTC及SVPWM的方法的比较和仿真，确定了以SVPWM为控制方法的算法控制系统。经过了不停地比对、校正再比对、再校正的过程，终于实现了整个完善的交流异步电机控制系统。通过实验，观察波形，证明了系统达到了预期效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景、意义和目的
• 1.2 PWM 变频技术的发展
• 1.3 控制核心现状
• 1.4 交流驱动的研究现状及发展趋势
• 1.5 本章小结
• 第2章 控制对象
• 2.1 直流电机和交流电机简介
• 2.2 交流异步电机的基本结构和工作原理
• 2.2.1 三相交流异步电机基本结构
• 2.2.2 三相交流异步电机工作原理
• 2.2.3 三相交流异步电机的旋转磁场
• 2.3 三相交流电机定子绕组接线方法
• 2.4 三相异步电动机的运行
• 2.4.1 转矩和异步电动机
• 2.4.2 电磁转矩与电压的关系
• 2.4.3 三相异步电动机的启动
• 2.4.4 三相异步电动机的调速
• 2.5 本章小结
• 第3章 控制方法
• 3.1 基于 α-β 坐标的数学模型
• 3.2 矢量定向控制（FOC）
• 3.2.1 FOC简介
• 3.2.2 FOC基本原理
• 3.3 直接转矩控制（DTC）
• 3.3.1 DTC简介
• 3.3.2 电机和磁链的数学模型
• 3.3.3 矢量选择
• 3.4 空间矢量 PWM 技术（SVPWM）
• 3.4.1 SVPWM 简介
• 3.4.2 SVPWM 基本原理
• 3.4.3 SVPWM向量分析
• 3.4.4 SVPWM控制算法
• 3.4.5 SVPWM调制波函数推导
• 3.5 现代控制和智能控制
• 3.6 本章小结
• 第4章 三相异步调速系统的硬件设计
• 4.1 系统结构
• 4.2 闭环系统
• 4.3 保护环节
• 4.4 硬件主电路 Multisim 仿真
• 4.5 本章小结
• 第5章 三相异步交流系统的软件实现
• 5.1 双闭环控制系统的主流
• 5.2 电流环与速度环的实现流程图
• 5.3 AD 采样部分
• 5.4 时钟部分
• 5.5 中断部分
• 5.6 本章小结
• 第6章 实验结果
• 6.1 算法仿真
• 6.1.1 FOC 与 DTC 仿真比较
• 6.1.2 SVPWM 仿真
• 6.2 实验演示
• 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
• 致谢