三维涡流场路运动耦合实验模型研究

论文摘要

针对电机设计,有很多分析方法,其中插值运动边界法是近期出现的一种有效的解决运动问题的方法,目前只被较少地应用于二维场的分析计算,鉴于该方法的诸多优点,将尝试用其解决三维场的运动问题。为了验证用该方法解决三维场运动问题的有效性,需选取适当的电磁装置,将上述算法的计算结果与实验测得的结果进行比较。针对以上问题,本文论述了三维涡流场路运动耦合实验模型的设计原理和设计过程,研究了针对三维涡流场路运动耦合实验模型的实验平台的具体实现方案,对系统的硬件结构、软件及速度算法进行了分析与设计。第一,首先介绍了本文的选题背景和研究意义,对相关领域的发展现状进行了综述,同时介绍本文的研究内容。第二,论文介绍了实验模型的设计过程,分析了模型各部分器件的特性,对主要承受弯矩的连接结构进行了强度校核,并且选取了合适的材料与形状。第三,进行了基于DSP的硬件检测电路的设计。先对硬件检测电路的整体结构进行了简单的论述,介绍了DSP及DSP系统的特点,并且重点介绍了TMS320LF2407的硬件开发平台TDS2407EA,详细论述了速度采样原理及其实现方法以及电流采样电路、力矩检测电路、光电耦合电路的设计。第四,对系统进行了软件的设计。介绍了DSP的集成开发环境CSS,以及定点DSP的数据Q格式的表示方法。论述了软件的整体设计,说明了程序中各文件的作用,并且给出了程序的主流程图,详细介绍了定时器、事件管理器、ADC模块的初始化,说明了定时器中断、捕获中断、假中断的编程思想和具体实施手段。第五,给出了系统的调试方案,介绍了仿真器TDS510的特点。论述了硬件当中DSP2407最小系统、DSP2407扩展部分、软件当中各程序模块的调试过程,并给出了实验结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 国内外的发展及研究现状
• 1.3 相关领域的发展和现状
• 1.4 本文所作的主要工作
• 第二章 三维涡流场路运动耦合实验模型
• 2.1 模型主要结构的设计
• 2.2 模型中各部分材料的选取
• 2.2.1 定、转子铁芯材料
• 2.2.2 支撑部分的材料
• 2.3 轴承的选型
• 2.4 支撑杆的强度设计
• 2.5 模型图纸的绘制与模型制作
• 2.6 小结
• 第三章 基于DSP的检测系统硬件平台的设计
• 3.1 硬件电路的整体设计
• 3.2 DSP芯片介绍
• 3.2.1 DSP芯片基本结构和特征
• 3.2.2 DSP系统构成
• 3.2.3 DSP系统特点及设计过程
• 3.3 T MS320LF2407DSP数字信号处理器
• 3.3.1 DSP选择原则
• 3.4 TMS320LF2407硬件开发平台
• 3.5 检测电路
• 3.5.1 速度采样原理
• 3.5.2 光电轴编码器
• 3.5.3 位移速度模块的设计
• 3.5.4 电流采样电路
• 3.5.5 力矩检测
• 3.5.6 光电耦合电路
• 3.6 小结
• 第四章 检测系统的软件设计
• 4.1 DSP集成开发环境CCS
• 4.2 DSP中Q格式数据的应用
• 4.3 主程序及流程图
• 4.4 程序的初始化
• 4.4.1 定时器初始化
• 4.4.2 事件管理器和ADC的初始化
• 4.4.3 中断程序设计
• 4.5 小结
• 第五章 系统的调试与实验
• 5.1 检测系统的调试方案
• 5.2 检测系统的硬件调试
• 5.2.1 TMS320LF2407最小系统的调试
• 5.2.2 TMS320LF2407扩展部分的调试
• 5.3 检测系统的软件调试
• 5.4 实验结果及分析
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢