基于DSP的高精度转速源研制

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1、西北工业大学硕士学位论文基于DSP的高精度转速源研制姓名：牛蔚华申请学位级别：硕士专业：电力电子及电力传动指导教师：齐蓉20030318摘要本文设计了用于测速发电机校准的基准转速源。其转速精度高、转速范围大且为平滑无级调速。系统的执行机构采用稀土永磁同步电动机。总的控制策略为逆变器控制端与直流侧电压分别控制、位置换向方式与时问换向方式结合控制。逆变器直流侧电压由可调开关电源提供。在位置换向方式下，逆变器输出三路方波：在时间换向方式下，逆变器输出三路近似正弦波，这是采用在线计算的空阳J矢量法实现的。论文研究了两种

2、换向方式的特点及切换过程。整个系统包含了位置／转速、功角、电流及电压的反馈控制。系统硬件电路以DSP芯片TMS320F240为核心，采用IPM模块进行电机驱动，用液晶显示模块和键盘构成用户交互界面，并考虑了保护和故障处理问题。系统软件以C语言为主体，配合以适当的汇编语言。实验证明，系统实现了电机转速的高精度大范围控制，克服了失步现象，达至0了性能指标。关键词：永磁同步电机DSP位置换向时间换向空间矢量法AbstractThisdissertationdesignsanequipmentofrotatespeed

3、referencesource，whichisforcalibratingtachogenerators．Highvelocityprecision，widespeedrangeandsteplessspeedadjustmentarerealized．RareEarthPermanentMagnetSynchronousMotorisusedasactuatingmechanism．DCvoltagesupplyoftheconverterisindependentofthecontrolsignalsofp

4、owerswitches．Position—commutatemodeandtime·commutatemodearecombinedinthesystem．Inposition·commutatemode，theoutputoftheconveneristhreesquarewaves；Andintime—commutatemode，theoutputisthreesinewaves，whichisrealizedbyreal—timecalculatingspacevectormethod．Thedisse

5、rtationstudiesthecharacteristicsofthetwomodesandhowtoswitchbetweenthem．Position／rev，efficiencyangle，currentandvoltagefeedbackareincludedinthesystem．HardwareadoptsTMS320F240asitscore．IPMisusedtodrivethemotor．Liquidcrystaldisplayandkeysaretheinterface．Atthesam

6、etime，protectingthesystemanddealingwithtroublesareconsidered．ThemainbodyofsoftwareisClanguageButsomepartsoftheprogramaremadebycompilinglanguage．Ithasbeenprovedbyexperimentsthatthissystemcanmakethehighpreciseandwidespeedmotorcontrolcometrue．Steppingoutisoverc

7、omeandtheperformanceindexisrealized．Keywords：PermanentMagnetSynchronousMotorDSPTime．commutateModePosition．commutateModeSpace—VectorPWM西北T业人学硕土：学位论文基于DSP的高精度转速源研制第一章绪论1．1电机调速系统发展现状电机调速系统由控制部分、功率部分和电动机三大要素组成一个有机整体。各部分之『自j的不同组合，可构成多种多样的电机调速系统。按照电机的型式，调速系统可分为直流调

8、速系统和交流调速系统。丽在交流调速系统中，又可分为异步电动机调速系统和同步电动机调速系统。可以说，目前已形成了直流电动机、异步电动机和同步电动机三大调速系列。1．直流电动机调速系统。和交流调速系统相比，直流调速系统的变流方式及控制方法简单，调速性能好，长期以来在调速传动中占统治地位。在交流调速系统大力发展的今天，直流调速系统也有了很大的进步。数字化集成电路尤其是微处理器的广泛应用，使调