MATLAB-DSP在无传感器矢量控制中的应用

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1、MATLAB-DSP在无传感器矢量控制中的应用摘要:本文介绍了一种采用MATLAB及CCS对异步电机无速度传感器传感器　　凡是利用一定的物性（物理、化学、生物）法则、定理、定律、效应等把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。[全文]交流调速系统进行调试的方法。应用MATL

2、AB语言强大的分析能力和绘图功能，与DSPDSP　　dsp是digitalsignalprocessor的简称，即数字信号处理器。它是用来完成实时信号处理的硬件平台，能够接受模拟信号将其转换成二进制的数字信号，并能进行一定形式的编辑，还具有可编程性。由于强大的数据处理能力和快捷的运行速度，dsp在信息科学领域发挥着越来越大的作用。[全文]高速运算的优势相结合，在自行搭建的无传感器矢量控制系统平台进行了调速实验，实验结果表明，采用Matlab调试及直接目标代码生成的方法能避免传统计算机模拟的复杂编程过程，减少了工作量，有助于提高系统的综合效率

3、,且能够保持系统良好的动静态调速控制性能。　　1.引言　　Matlab是一个强大的分析、计算和可视化工具，特别适用于控制系统的分析和模拟，但由于其依赖的平台是计算机及其CPU，因而由于CPU系统功耗的原因，使得MATLAB程序的执行速度相对于高速信号的输入/输出显得很慢，远不能满足实时信号处理的要求，而DSP就其软件的编程能力而言，与单片机单片机　　单片机是单片微型计算机（Single-ChipMicrocomputer）的简称，是一种将中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还

4、包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）采用超大规模集成电路技术集成到一块硅片上构成的微型计算机系统。[全文]及计算机的CPU的编程设计方法有类似之处，但DSP比单片机的运算速度快得多，又比CPU的功耗及设计复杂度低得多，但是其分析和可视化能力远不及Matlab，开发过程比较复杂。不过，目前有一种新的技术，可以将DSP和Matlab两者密切结合起来，充分利用两者的特长，有力的促进控制系统的实现。　　伺服驱动装置是印刷机无轴传动[3]控制系统中重要的组成部分，国内大部分产品是采用带速度传感器速度传感器　　在机器人自

5、动化技术中，旋转运动速度测量较多，而且直线运动速度也经常通过旋转速度间接测量。目前广泛使用的速度传感器是直流测速发电机，可以将旋转速度转变成电信号。测速机要求输出电压与转速间保持线性关系，并要求输出电压陡度大，时间及温度稳定性好。测速机一般可分为直流式和交流式两种。直流式测速机的励磁方式可分为他励式和永磁式两种，电枢结构有带槽的、空心的、盘式印刷电路等形式，其中带槽式最为常用。[全文]的专用变频器调速，控制精度不高[4]，而国外的产品价格又非常昂贵，由此，本文自行开发了一套基于PI调节器的无速度传感器矢量控制系统，并且在自行搭建的实验平台进

6、行了调速实验，在实验过程中，运用了Matlab与DSP混合编程的调试方法，实验结果表明，采用Matlab调试及直接目标代码生成的方法能避免传统计算机模拟的复杂编程过程，减少了工作量，有助于提高系统的综合效率,且能够保持系统良好的动静态调速控制性能，很好地满足了印刷机无轴传动控制系统的要求。　　2.无速度传感器矢量控制系统介绍　　由于采用高性能的矢量控制方法且缺省了速度传感器，那么如何准确的获取转速信息，且保持伺服系统伺服系统　　伺服系统是自动控制系统的一类，它的输出变量通常是机械或位置的运动。用来实现实现执行机构对给定指令的准确跟踪，即实现

7、输出变量额某种状态能够自动、连续、精确的复现输入指令信号的变化规律。伺服系统能使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）任意变化。[全文]较高的控制精度，满足实时控制的要求，也就成为本课题研究的重要方向。在这里我们采用PI自适应控制方法，利用在同步轴系中q轴电流的误差信号实现对电机速度的估算，整体结构如图1所示。角速度给定值ω*与推算角速度反馈值ω的误差送入速度调节器，速度调节器的输出即为电磁转矩的给定值Te*，由iq1=LrTe/PmLmФd2可以计算出电流的q轴分量给定值iq1*，当q轴电流没达到设定值时，可由Rs

8、产生的q轴电压和ω1σLs产生的d轴电压来调节。因此，iq1*与定子电流q轴分量的实际值iq1的误差信号送入PI调节器调节器的输出uq1’为定子电流q轴分量误差引起定子电压q轴分