基于TMS320LF2407A的异步交流电机控制系统设计
的空间坐标系中的每个参数,这样,当选择了转子固定的坐标系统中磁场,可以大大简化电机数学模型,以方便电机解耦控制。在直流电动机控制系统被广泛用于电压变换广义旋转变换矩阵是:
?Vd??V???q???V0????cos??2??sin?3??1???22??2?????cos???cos??????33??????VA?2??2????????sin?????sin??????VB?33???????VC??11?22?? (2-15)
上述的变换矩阵的系数进行归一。在不同的控制模式可以是相当于电动机的转子,该旋转磁场可以是等效的,但也可以相当于一个变量,例如电流,电压,或磁通等。相当于不同的坐标导致不同的坐标系统和不同的控制方法。角为零时,即,3/2变换,也就是,0坐标的模型,在转子轴的坐标,感应电动机.
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4 SPWM技术
SPWM(正弦PWM)方法是一个更成熟,更广泛使用的PWM现行法律。目前提到的采样控制理论是一个重要的结论:同样的脉冲,不同形状的窄脉冲施加到惯性的环节,效果基本相同。在SPWM方法的理论基础上,正弦规律变化的脉冲宽度和正弦波等效SPWM波形的PWM控制的逆变器电路的开关装置时,输出的脉冲电压的面积要通过不同的频率和振幅调制波逆变器电路的输出的正弦波在同一个区域内的各自的时间间隔,可以调整输出电压的频率和振幅。是基于所谓的SPWM,在PWM脉冲调制,脉冲宽度,占空比按正弦规律排列时,可以通过适当的过滤正弦波输出,使输出波形的变化。它被广泛应用于在DC-AC逆变器等,如高级一些的UPS就是一个例子。是使用三相电源,模拟输出,逆变器领域已经被广泛采用三相SPWM正弦脉宽调制。
以下为我们所使用的两种方法:
4.1 单极性法
1) 调制波和载波:正弦调制波,其周期由所需的频率调制比KF决定的
振幅值,等腰三角波载波的使用,期间取决于载波频率恒定的幅度,等于区= 1的情况下的正弦调制波的振幅值在所有三角形的每半个周期的极性是相同的(即单极性)调制波和载波的交点,确定的SPWM的脉冲宽度和脉冲音列的间隙宽度,每半个周期的脉冲串是单极的。 (2)根据工作单极调制特性:每半个周期,逆变桥同一桥臂上的两个逆变器设备,只有一个设备规律的脉冲系列通关工作,另一个全关;而在另一半周期时,该设备的两个相反的条件,也就是说,通过负载ZL的正面和负面的交替交流电。
4.2 双极性法
(1)调制波和载波:调制正弦波仍然存在,其周期取决于KF幅度,双
极等腰三角波,其周期取决于载波频率,恒定振幅和KU =1的正弦波的幅度是相等的。调制载波的交叉点确定逆变器输出相电压的电桥的一系列脉冲,该脉冲系列也是双极性,但是,由线电压的相电压的合成(UAB= UA-UB; UBC= UB-uc为; UCA=的uc-ua日期),由此带来的一系列脉冲的线电压是单极的。 (2)双极性调制的工作特点:逆变桥在工作中,同一桥臂两相逆变器设备始终是电压脉冲系列交替打开和关闭,流过负载ZL周期期根据线电压交流电改变
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5 双闭环直流调速系统
5.1 调速定义
调速是指在某一具体负载情况下,通过改变电动据或电源参数的方法,使机械特性曲线得以改变,从而使电动机转速发生变化或保持不变。
5.2 转速、电流双闭环调速系统的组成
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置了两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行串级联接,如图5.1所示。
图5.1 串级联接图
这就是说,把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置。从闭环结构上看,电流调节环在里面,叫做内环;转速调节环在外边,叫做外环。这样就形成了转速、电流双闭环调速系统。
为了获得良好的静、动态性能,双闭环调速系统的两个调节器一般都采用PI调节器,其原理图示于图5.2。
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图5.2 PI调节器
在图上标出了两个调节器输入输出电压的实际极性,它们是按照触发装置GT的控制电压Ur,为正电压的情况标出的,并考虑到运算放大器的倒相作用。图中还表示出,两个调节器的输出都是带限幅的,转速调节器ASR的输出限幅(饱和)电压是U*im,它决定了电流调节器给定电压的最大值;电流调节器ACR的输出限幅电压是Uctm,它限制了晶闸管整流器输出电压的最大值。
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6 DSPMS320LF2407A原理及最小系统设计
6.1 DSP的简介
数字信号处理应用到现实世界的模拟信号的连续测量或滤波。因此,进行数字信号处理之前,需要将信号从模拟域到数字域,这通常是通过ADC的A / D)实施。数字信号处理的输出经常也转换到模拟域,这是通过数字到模拟转换器。数字信号处理算法需要使用一台计算机或专用的处理装置,例如一个数字信号处理器(DSP),专用集成电路(ASIC)等。数字信号处理技术及设备,具有灵活,准确,抗干扰能力强,体积小,成本低,速度快等优点,这些都是模拟信号,输出技术和设备所无法比拟的。数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT),在数字域和频域的信号的DFT来实现与一般的计算机连接,它可以处理离散信号离散化。离开从理论到实际的数字信号处理,FFT快速傅里叶变换(FFT),显着降低了DFT运算量,实时数字信号处理技术使得它可以极大地促进了学科发展。
DSP芯片,也被称为数字信号处理器,是特别适合于数字信号处理的微处理器,其主要应用是实时数字信号处理算法,以快速地实现各种操作。数字信号处理的要求,DSP芯片通常具有以下特征:
(1)在一个指令周期乘加运算类完成。 (2)高速运算能力。
(3)一般采用哈佛架构和流水线。
(4)芯片,以支持位反转寻址的设计,以满足特殊要求的数字信号运算功能,如Viterbi蝴蝶算法。
(5)数据交换高。 (6)支持并行处理指令。
MS320LF2407A是TI推出的一款定点DSP控制器,它采用了高性能静态CMOS技术,使得电源电压降低到3.3V,减小了控制器的功耗; 40MIPS的执行速度使得指令周期缩短到25ns的( 40MHz的),从而提高了控制器的实时控制能力;集成了32K字的闪存(可加密),2.5K的RAM,A / D转换器的转换时间为500ns,片上事件管理器提供满足各种电机PWM接口和I / O功能,此外还提供工业控制领域中的一些特殊功能,如看门狗电路,SPI,SCI,CAN控制器,所以它可以广泛应用于工业控制领域
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