感应电动机稳态模型参数识别系统硬件设计

摘要

感应电动机因其体积小、重量轻、成本低、效率高和运行可靠、维护方便等优点，一直在许多生产和自动化过程中得到广泛的应用。准确、方便和有效地获得感应电动机稳态等效电路参数，不论是对于电机的设计、制造与评价，还是对于电机的应用与维护都具有十分重要的意义。 本文说明了三种常用的试验方法：传统的空载和堵转试验方法、直接修正参数法和递推最小二乘法，并分析了它们的优缺点。在此基础上引入了基于遗传算法的感应电动机稳态模型参数识别方法，利用实际所测的电动机电流和转速信号，结合感应电动机稳态模型方程，通过曲线拟合的方式得到电机稳态模型参数及特性曲线。 本文详细介绍了一种基于高性能数字信号处理器TMS320LF2407A的三相异步电动机参数识别系统的硬件方案设计和实现，具体分析了数字信号采集与处理各部分各模块的功能和电路实现，详细介绍了数字信号处理的汇编程序设计的特点和方法，并介绍采用DSP汇编语言实现三相异步电动机转速检测的算法原理与实现、电流信号采集与数字转换算法的实现和外部串口通讯的实现等。该方案具有系统设计更简单，结构更紧凑，性能更优化，可靠性更高等优点。 最后利用本设计试验装置应用在一台三相感应电动机的参数识别中，将本系统得到的获得电机稳态模型参数及特性曲线与传统参数测试方法相比，本设计参数识别精度确实有很大的提高，从而进一步验证了该设计方法的可行性和有效性。

目录

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声明

第一章绪论

1.1课题的背景及其意义

1.2国内外研究状况与发展趋势

1.3本论文研究的主要内容

第二章感应电动机稳态参数识别方法

2.1传统的参数测试方法

2.1.1传统的参数测试简化T形等效电路

2.1.2传统参数测试方法的步骤

2.2应用遗传算法解决稳态等效电路模型参数的识别方法

2.3 小结

第三章基于遗传算法的感应电动机参数识别

3.1感应电动机的稳态等效电路模型及其特性曲线函数

3.1.1感应电动机的稳态等效电路模型

3.1.2感应电动机的特性曲线函数

3.2曲线拟合原理及过程

3.3应用遗传算法解决稳态等效电路模型参数的识别方法

3.4小结

第四章感应电动机参数识别系统硬件设计

4.1系统硬件设计简介

4.2 DSP及TMS320LF2407A芯片介绍

4.3速度检测的硬件设计

4.4电流检测硬件电路设计

4.5串口通信硬件设计

4.5.1串口技术简介

4.5.2控制电路板的串行通讯接口的设计

4.6控制电路板的电源设计

4.7控制电路板的时钟设计

4.8控制电路板的外部存储器设计

4.9 SPI数据防真接口设计

4.10小结

第五章感应电动机参数识别系统软件设计

5.1编程语言

5.2 DSP部分主要软件设计

5.2.1.主程序设计及流程图

5.2.2速度检测算法软件设计

5.2.3电流采集软件设计

5.2.4串口通信

5.3各模块的软件调试

5.4小结

第六章实验结果

总结

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢