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超高速电机在能源、工业制造、航空航天和医疗等领域中得到广泛的应用。本文针对超高速永磁同步电机,研究并设计基于TMS320C28346控制核心的驱动控制器。具体工作内容如下: 设计超高速电机驱动控制系统的总体架构,包括驱动控制器、超高速永磁同步电机、水冷机、负载以及保护装置,并进行了核心器件选型。 完成驱动控制器硬件设计,分别设计开发弱电控制电路与强电驱动电路。弱电控制电路通过霍尔传感器采集电压与电流信号,分析处理后生成控制信号,通过强电驱动板控制电机运行,主要包括核心控制电路、信号调理电路、AD采样电路、通信电路、缓冲驱动电路以及电源管理电路六大模块;强电驱动板在弱电控制信号的作用下产生幅值和频率可变的电压控制电机运行,包括整流滤波电路、逆变电路、24V电源电路以及霍尔传感器电路等。 设计超高速电机控制策略,以矢量控制为基础,为实现无位置传感器运行,设计模型参考自适应(MRAS)估算模块对电机转速与角度进行计算;为实现高速状态下电机的弱磁运行,采用弱磁控制策略使电机在弱磁状态下拥有良好的转矩性能。通过仿真结果验证控制策略的有效性。 完成基本软件系统开发,在CCS环境下编写相关软件及模块,主要包括转速与角度估算模块、弱磁控制模块以及SVPWM(空间矢量PWM)模块。 最后,进行模块化的调试,之后进行系统的初步联调,实验结果表明,驱动控制系统能够初步实现超高速永磁同步电机的运行控制。