基于dsp的大功率高压变频调速系统控制器的设计

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1、分类号：TP273单位代码：10110学号：s20070350基于中北大学的大功率高压变频调速系统控制器的设计硕士学位论文的大功率高压变频调速系统控制器的设计基于DSP李世杰硕士研究生李世杰中北大学指导教师学科专业任一峰通信与信息系统2010年5月12日图书分类号TP273密级非密UDC注1_______________________________________________________________硕士学位论文基于DSP的大功率高压变频调速系统控制器的设计李世杰指导教师（姓名、职称）任一峰（副教授）申请学位级别硕士专业名称_通信与信息系统论

2、文提交日期________年______月______日论文答辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人___________________________________________________________答辩委员会主席______________________2010年5月12日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或

3、集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：基于DSP的大功率高压变频调速系统

4、控制器的设计摘要功率单元串联型高压变频系统已经成为当前高压变频领域的主要研究方向之一。本课题研究开发了一种应用于此拓扑结构的新型高压变频系统数字控制器。该控制器基于DSP芯片，采用数据传输方式输出多路SPWM脉冲信号并完成脉冲分配。本文对SPWM调制原理进行了分析，在此基础上设计了一种新的在线仿真方法，并且对高压变频系统控制器的硬件和软件进行了设计，最终通过了实验验证。首先，本文介绍了该高压变频调速系统的系统结构和控制策略。论文中通过分析、对比各种高压变频的实现方式，确定选用功率单元串联式拓扑结构作为实验平台。同时，通过对比几种变频器对电动机的控制方式，最

5、终采用v/f控制，并从理论上分析了该控制方式。其次，设计了以DSP为控制核心的高压变频控制系统控制器的硬件电路，包括主控制板，单相控制板和功率单元驱动控制板。并针对各级控制板之间采用的通讯方式，进行了相应的电路设计。其中单相控制器与驱动控制器之间采用光纤传输信号，主控制器与单相控制器之间采用结构简单，安全可靠的串口通讯方式。通过以上电路的设计，在硬件方面确保了控制器完成多路脉冲分配和故障诊断的功能。接着，设计了控制系统软件。在硬件电路设计的基础上，对DSP进行C语言编程，主要实现以下功能：主控制器确定计算SPWM脉冲宽度的相关参数，单相控制器接收参数后计算

6、脉宽数据，脉冲最终由功率单元驱动控制器产生，并且从各个功率单元采集故障信号传输回主控制器。最后，本控制器在实验平台上完成调试，通过对实验输出波形的分析得出，本控制器可以产生多路SPWM脉冲波，完成故障诊断。能够应用于单元串联型高压变频调速系统中，并且系统运行稳定，达到了设计要求。关键词：单元串联，DSP，SPWM，故障诊断DesignontheDSPBasedControllerforhigh-powerFrequency-variableHighVoltageDeviceAbstractTheseriescelltopologystructurehasb

7、eenbecomingamainresearchtendencyinthecurrenthighvoltagefrequencyvariablefield.Andsoweresearchanddevelopedanewdigitalcontrollerforthehighvoltagefrequency-variablemotordrivingsystemthatbasedontheseriescelltopologystructure.ThecontrollerthatbasedonDSPadoptsthewayofdatatransmissiontoc

8、omeintobeingmulti-channelSPWMpuls