开关磁阻电机嵌入式控制系统研究

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本文主要研究开关磁阻电机嵌入式控制系统的实现方案。首先介绍了课题的研究背景和意义。在分析开关磁阻电机的电流斩波控制、电压PWM控制和角度位置控制三种基本控制方式特点的基础上,给出了本文开关磁阻电机嵌入式控制系统的控制方案。针对开关磁阻电机调速控制,进行了模糊调节器的分析和设计。设计了开关磁阻电机控制系统的功率变换器、驱动电路、位置检测电路以及电流检测电路。分别基于DSP和FPGA两种芯片进行了开关磁阻电机嵌入式控制器的设计。硬件方面设计了DSP最小系统、FPGA最小系统、位置信号整形与光电隔离电路、输出信号逻辑综合与光电隔离电路以及上位机通讯电路,并对控制电路板的位置信号响应延迟进行了测试,测试结果表明DSP和FPGA两种控制器都能满足开关磁阻电机控制要求,而FPGA在逻辑处理方面的速度明显优于DSP。软件方面:基于DSP的开关磁阻电机嵌入式控制器,嵌入式框架已经固定,需进行外设的配置和控制程序的开发,文中给出了程序流程图;基于FPGA的开关磁阻电机嵌入式控制器,应用HDL进行了嵌入式框架的构建和功能模块的设计,应用C语言对框架内嵌入的微处理器内核MicroBlaze进行了控制程序的开发。在本文所设计软硬件平台上,完成了开关磁阻电机嵌入式控制系统的调速实验,并对实验结果进行了分析。
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