異步電機SVPWM的矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)的發(fā)展以及新的電機控制理論的出現(xiàn)，極大的促進了異步電機控制技術(shù)的發(fā)展。異步電機結(jié)構(gòu)簡單、成本低，采用矢量控制技術(shù)可以獲得和直流電機相媲美的控制性能，而且異步電機矢量控制調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度。論文深入研究了基于電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的矢量控制系統(tǒng)的基本原理，設(shè)計了一款基于DSP 控制芯片TMS320F2812的異步電機矢量控制系統(tǒng)，并通過仿真和實驗對該

2、控制系統(tǒng)性能進行測試和評估。
　　 首先，選用低壓鼠籠異步電機作為研究對象，利用坐標變換理論，分析了異步電機在三相靜止坐標系、兩相靜止與旋轉(zhuǎn)坐標系下的電機基本數(shù)學(xué)模型。利用轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制技術(shù)，實現(xiàn)了異步電機定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量的解耦。分析了空間矢量PWM的調(diào)制算法以及實現(xiàn)方法，最后設(shè)計了異步電機的雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)。
　　 然后，利用Matlab/Simulink在構(gòu)建二相靜止a-?坐標下異步電機數(shù)學(xué)模型

3、的基礎(chǔ)上，建立了基于電壓空間矢量脈寬調(diào)制的異步電機矢量控制模型。包括電機模塊、坐標變換模塊、磁鏈觀測模塊、PI 調(diào)節(jié)模塊、SVPWM模塊等。并對電機的啟動性能以及負載為階躍、斜坡和正弦輸入的情況進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明所建的系統(tǒng)模型動態(tài)過程符合實際調(diào)速系統(tǒng)運動過程。
　　 根據(jù)異步電機矢量控制的原理，進行了基于TMS320F2812 控制芯片的全數(shù)字控制異步電機矢量控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計。系統(tǒng)硬件設(shè)計包括了主電路(整流電路、

4、濾波電路和逆變電路)、檢測電路(電流、電壓檢測電路和轉(zhuǎn)速檢測電路)以及輔助電路的設(shè)計與參數(shù)、器件選型；系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括了主程序、定時器中斷子程序、ADC 采樣程序、轉(zhuǎn)速采樣程序、PI 調(diào)節(jié)程序，轉(zhuǎn)子磁鏈計算程序等。并重點介紹了SVPWM模塊在DSP 上編程實現(xiàn)的方法，采用定點運算格式，通過軟件開發(fā)平臺CCS3.3 編制控制程序，最后記錄了實際波形，與仿真波形進行對比，驗證了系統(tǒng)設(shè)計的有效性，可行性。并對實驗結(jié)果和在實驗中出現(xiàn)的問題進行