基于dsp交流电机直接转矩控制的研究

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1、基于DSP的交流电机直接转矩控制的研究摘要异步电机直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后，并与之并行发展的一种新型的高性能的交流调速控制技术。该控制方法思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，是一种具有良好的静态与动态性能的交流调速方法，已成为交流调速传动中的一个研究热点，并在一些场合得到成功应用。本文从直接转矩控制的理论出发，运用Matlab的仿真工具Simulink对异步电动机直接转矩控制系统进行了基于转矩三点式调节的建模和仿真，仿真实验结果验证了理论的正确性。在电机数字化控制中，本文采用TI公司生产的专1"3用于电机控制的数字信号控制芯片D

2、SP(TMS320F240)作为控制系统核心处理芯片，采用智能功率模块作为系统的功率开关元件，从软件和硬件两个方面实现了直接转矩控制系统。关键词：直接转矩控制；空间电压矢量；Matlab／Simulink仿真；DSPResearchonDirestTorqueControlofInduefionMotorBasedonDSPABSTRAcTFollowingtheVectorControl(VC)technique，DirectTorqueC咖嘲(D1陀)ofasynchronousmotor,whichhasbeendevelopedrap

3、idlyinrecentdecades，isanewandhigh-poweredACdrivingcontroltech-nique，ThisideaofDTCisnovel，whosesInlcn鹏issimple．andthecontrolstrategyisdirectaswell．DTCisallexcellentACdrivingcontroltechnique，whichhashighstaticanddynamicperformneaandhasbeensuccessfullyappliedinmanyoccasionsupt

4、onOW．ThispapermodelsandsimulatestheDTCsystemintheMath嘏kn-ulinkenvironmentbasedontheDirectT0rqueControltheory．Inthesimulation,three—valuetorqueregulatingisconsidered’memwhile，theresultisaccordingtotheanticipationisprovided．Inaddition,DSP(TMS320F240)ofTICorporationisusedasthe

5、core-processingchipofthedigitalcontrolsystem,andIntelligentPowerModule(mM)isusedasthepowerswitchcomponent．Finally,theDTCsystemisrealizedwithhardwareandsoftwarebydigitalsignalproeessor(DSP)．Keywords：DTC；SV；Matlab／SimulinkSimulation；DSP2插图清单图2-1异步电动机的空间矢量等效电路图图2-2定子磁链的U．I模型图2

6、-3定子磁链的I-N模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图“电压型理想逆变器图2—5相电压波形及所对应的开关状态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ll图2-6空间电压矢量与电压状态矢量图2-7电压空间矢量与磁链空间矢量图2-8电压空间矢量对电动机转矩的影响图2-9直接转矩控制原理图⋯⋯图2一lO六边形磁链与B三相坐标系图2-11六边形磁链波形与磁链开关信号图2．12转矩两点式调节器⋯．图2-13磁链两点式调节器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11；⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．15⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．17图2-14圆形磁链直接转矩控制原理框图⋯⋯⋯⋯图2．15

7、定子磁链区间⋯⋯⋯．图3．1直接转矩控制原理图图3-2定子电流模块图3-3转速模块⋯⋯．图3-4电机模型⋯⋯⋯181920图3-5三点式转矩调节器图3-6磁链幅值及扇区判定⋯⋯⋯⋯图3—7逆变器模型图3-8异步电机DTC控制系统仿真框图⋯⋯⋯．．图3-9转矩曲线⋯⋯图3-lO转速曲线图3．1l磁链波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图3．12PWM波形⋯⋯303l313l图3一13逆变器输出波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图3一14定子电流波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图3．15转予电流波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、图3．16转矩曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3一17转速曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．18磁链波形⋯⋯⋯⋯。33图3一19转矩曲线⋯