基于双DSP的无轴承开关磁阻电机控制器设计

论文摘要

无轴承开关磁阻电机(SRM)集磁轴承和SRM于一体，是一种新型、高性能电机，不仅摆脱了机械轴承对SRM转速的限制，也有望降低电机运行过程中产生的振动和噪声，具有寿命长、无机械摩擦、无须润滑等优点，适合于高转速、大功率应用。本文介绍了无轴承SRM电机的基本结构、数学模型、运行方式和控制方法。设计了无轴承SRM控制系统的主绕组功率变换器和副绕组功率变换器以及基于双DSP(TMS320LF2407)的无轴承SRM数字控制器，包括双DSP控制电路、双口RAM通讯电路、CPLD逻辑处理电路、A／D采样电路、位移检测电路、转子位置传感电路、SCI串口通讯电路、键盘电路等。针对无轴承SRM的控制方法，阐述了实现该方法的软件流程，进行了实验研究，最后给出了部分实验波形。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 无轴承电机的研究背景
• 1.2 无轴承 SRM 的研究现状
• 1.3 本文工作内容
• 2 无轴承 SRM
• 2.1 无轴承 SRM 基本结构
• 2.2 无轴承 SRM 运行原理
• 2.3 无轴承 SRM 数学模型
• 2.4 无轴承 SRM 控制方法
• 2.4.1 电流控制方式
• 2.4.2 工作相数选择
• 2.4.3 空载条件下开通角选择
• 3 无轴承 SRM 功率变换器设计
• 3.1 无轴承 SRM 运动对功率变换器的要求
• 3.2 主绕组功率变换器及其驱动电路
• 3.2.1 主绕组功率变换器
• 3.2.2 主绕组功率变换器驱动电路
• 3.3 副绕组功率变换器及其驱动电路
• 4 基于双 DSP 的无轴承 SRM 控制器硬件设计
• 4.1 DSP 芯片简介
• 4.2 控制器硬件电路设计
• 4.2.1 双 DSP 控制电路
• 4.2.2 CPLD 逻辑控制电路
• 4.2.3 双口 RAM 通讯电路
• 4.2.4 位移检测电路
• 4.2.5 A/D 采样电路
• 4.2.6 串行通信电路
• 4.2.7 键盘电路
• 4.2.8 CAN 通讯电路
• 4.2.9 JTAG下载电路
• 4.3 控制器电源设计
• 5 控制系统软件设计
• 5.1 数字 PID 控制器设计
• 5.1.1 连续系统的离散化
• 5.1.2 数字 PID 的实现
• 5.2 滞环控制
• 5.3 主要程序模块设计
• 5.3.1 主程序设计
• 5.3.2 A/D 采样程序设计
• 5.3.3 数字 PID 控制算法程序设计
• 5.3.4 双口RAM通讯程序设计
• 6 系统实验波形及分析
• 6.1 控制系统硬件实物图
• 6.2 实验结果
• 6.2.1 电流 PI 控制实验结果
• 6.2.2 电流滞环控制实验结果
• 6.2.3 双口RAM通讯程序验证
• 7 结论
• 参考文献
• 作者简介
• 学位论文数据集