基于DSP的异步电机矢量控制系统研究与设计

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自二十世纪八十年代以来,随着电力电子交流调压、变频和先进控制技术的日趋成熟,交流调速技术发展迅速,交流调速系统越来越受到市场的欢迎。异步电动机的变频调速及其相关技术的研究是当前电气传动领域的一个重要课题,IGBT等可关断器件的出现和数字信号处理技术的快速发展使异步电动机的高性能控制成为可能,异步电动机的控制技术已经从VF比恒定控制发展到了矢量控制甚至无速度传感器矢量控制。目前应用DSP和智能功率模块(IPM)并且采用高性能的算法实现异步电动机控制已经成为一种趋势。  本文在异步电动机数学模型的基础上,介绍了矢量控制理论及其解耦性质。将异步电动机三相静止坐标系下的各变量变换到两相旋转坐标系下,再利用转子磁场定向技术,使得定子绕组电流磁场分量和转矩分量得到解耦,为构建SVPWM矢量控制系统平台提供了理论依据。设计了带限幅的速度、电流PI调节器并分析了PI控制器的参数整定方法,针对PID参数不确定性给矢量控制系统带来的影响,提出一种基于定子电流T轴分量的矢量控制转差频率补偿方法,该方法是采用无模型自适应控制器对系统进行动态补偿,并通过MATLAB仿真证实了其有效性。  最后,以TI公司的电机专用控制芯片TMS320F2812为核心,采用模块化方法设计软件,便于程序的修改和移植,实现了SVPWM矢量控制策略,并对该系统的软硬件进行了仿真和调试。
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