基于dsp＋ipm异步电机直接转矩调速系统设计

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1、《电气自动化)2o]5年第37卷第3期变流技术ConverterTechniques———————基于DSP+IPM的异步电机直接转矩调速系统设计苗俭威。王英(大连交通大学。电气信息学院。辽宁大连116023)摘要：基于异步电机直接转矩控制原理，选用DSPTMS320F2812作为主控芯片设计了直接转矩控制调速系统，介绍了系统的硬件构成及软件实现。建立了仿真模型，采用MATLAB／Simulink软件进行了仿真实验。结果证明，调速系统启动时间短，转矩脉动较小，稳态时转速平稳，能够获得转矩的高品质动态性能。关键词：直接转矩控制；转矩；磁链；数字信

2、号处理器；智能功率模块DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．03．001[中图分类号]TM343[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)03—0001—02DesignofaDirectTorqueSpeedRegulationSystemfortheAsynchronousMotorBasedOnDSP+IPMMIAOJian—wei．WANGYing(CollegeofElectricalEngineeringandInformation，DalianJiaotongUniversity，Da

3、lianLiaoning116023，China)Abstract：Adirecttorquecontrolspeedregulationsystemisdesignedonthebasisoftheprincipleofdirecttorquecontrol(DTC)f0rasynchronousmotorsandbyuseofDSPTMS320F2812asthemainchipofcontrolcircuit．ThispaperdescribesthehardwarestructureandsoftwarereMizationofthes

4、ystemandbuildsupasimulationmode1．AsimulationtestismadewithMATLAB／Simulink．Theresultsprovethatthespeedregulationsystemhasashoastarttime-smalltorquerippleandstablesteady·statespeed，andcarlachievehigh—qualitydynamicperformanceofthetorgue．Keywords：directtorquecontrol；torqueIflux

5、linkage；distalsignalprocessor；intelligentpowermoduleO引言直接转矩控制技术凭借着其控制既直接又简单的特性，已经在工业生产领域得到了广泛的应用。直接转矩控制(DTC)是继矢量控制之后发展起来的一种高性能交流调速方法，具有系统结构简单、转矩动态响应快、参数鲁棒性好等优点⋯。TMS320F2812是TI公司推出的32位定点DSP芯片，该芯片采用高性能的CMOS技术，具有150MHz的高速计算速度和面向电机控制的专用外围设备，模数转换能力强，成本低，可靠性高，因此被广泛应用于工业控制J。本文在分析异步

6、电机直接转矩控制的原理基础上，选用DSPTMS320F2812作为主控芯片设计了异步电机直接转矩控制调速系统，并介绍了设计系统的主电路及各部分电路。仿真结果图1异步电机直接转矩控制框图表明，该调速系统启动时间短，转矩脉动较小，稳态时转速平稳，1．1转矩调节获得转矩的高品质动态性能。转矩调节顾名思义就是实现对转矩的直接控，通过Bang—1异步电机直接转矩控制原理Bang控制把转矩观测值与实际的转矩给定值做一个滞环比较，直接转矩控制的基本原理简单概括来说就是根据外部输入使转矩的波动限制在一定容差范围内，转矩容差大小由滞环调节的电磁转矩与实际电磁转矩

7、观测值做一个滞环比较，然后得到转器的滞环宽度来控制。表1给出了转矩控制规律。矩误差，从而确定转矩调节方向，根据定子磁链的大小和相位确表1转矩控制规律定合适的定子电压空间矢量，借助于离散的两点式调节(Bang-Bang控制)产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，使交流电机的电磁转矩快速跟踪外部给定的电磁转矩指令值。其控制原理框图如图1所示J。定稿日期：2014—07—04EleetricalAutomation1《电气自动化)2015年第37卷第3期变流技术ConverterTechniques．．．———1．2开关状态选择3仿真实

8、验根据选择不同的电压矢量从而来控制不同的逆变器开关状采用MATLAB／Simulink对三相异步电机直接转矩控制系统态，本文最终得到的开关状态选择表2