基于TMS320F2812的开关磁阻电机调速系统的研究

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本文主要利用德州仪器公司的TMS320F2812所开发的一款具有高速运算能力,可实现数字PID增量调节、在线最优开通关断角计算等复杂控制算法的开关磁阻电机调速控制系统。  首先,对开关磁阻电机的发展概述、国内外研究现状、自身的特点以及应用场合作了简略的介绍,在上述基础上引出本课题所要完成的主要任务。鉴于上文对于开关磁阻电机粗略了解,下文中分别对开关磁阻电动机的内部组成、工作原理、驱动系统的基本结构以及线性化数学模型作了更深层次论述。同时,还对与调速性能有紧密联系的主功率变换电路拓扑结构、控制方式、调速特性、最优开关角的推导等内容也作了详细的描述。  然后,在后面的两个章节中对开关磁阻电机的硬件系统的设计和软件编程算法实现做了细致的叙述。硬件系统设计部分主要介绍了硬件系统总体概述、主功率变换电路、IPM智能功率模块、保护电路、检测电路、人机接口电路、辅助电源电路和通信电路等方面的内容。软件设计部分主要是运用CCS3.3对最优开关角迭代算法、数字PID增量算法、电流斩波、电压斩波等控制算法进行编程实现,并且简单介绍了初始化、键盘扫描、数码管显示等辅助子程序。  最后,基本实验测量与分析部分使用0.5KW开关磁阻电机作为测量对象,对其在不同外部电压、电流和定子绕组处于不同位置角度下电感数值大小,位置传感器输出的脉冲波形,电流斩波控制触发波形,电压PWM控制波形进行测量,确定电机基本的参数数据。利用对上述测量数据参数,最终获得高速运行状态下SR电机在线最优开通角和关断角。
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