高压液态软起动器智能控制系统研究

摘要

电机软起动器是集电动机软起动、节能和多种保护功能于一体的电动机控制装置。电动机在起动时电流很大，并且大的冲击电流容易对电网和电机本身造成损害。利用软起动器可以有效地控制电机的起动电流，实现电机的平滑起动，提高了电网的利用率和延长了电机的使用寿命。
　　 本文查阅了大量有关国内外电机软起动技术资料，归纳比较了几种软起动方式的特点，从技术性、可靠性和经济性方面综合考虑，在方案设计上，选定液态软起动作为电机软起动方案。通过分析液态软起动原理，对液态软起动系统进行了构建。
　　 本文设计了以嵌入式微处理器LPC2290为核心的液态软起动控制器硬件电路，包括最小系统、模数和数模转换电路、开关量输入输出电路、CAN总线通信电路、I/O扩展电路、按键和指示灯电路、触摸屏接口电路、Nand Flash存储电路以及电源电路等；以硬件电路为基础，采用模块化的设计思想对液态软起动控制器进行软件设计，描述了各模块的软件流程并列出其部分重要程序。针对电动机在起动中非线性、时变的特点，着重对液态软起动的控制算法进行分析，将模糊控制和PID控制进行融合，结合两者的优点对液态软起动进行分段控制，使得本系统具有良好的静态特性和动态特性。
　　 本文结合实验数据分析和解决了在调试和实验中所遇到的问题，并通过实验验证了以嵌入式微处理器为控制核心的液态软起动控制方案的可行性。实验表明，基于嵌入式为控制核心的液态软起动器能有效地控制电机的起动电流，操作方便，基本达到了电动机的软起动性能要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究的背景目的及意义

1.1.1课题的研究背景

1.1.2课题目的及意义

1.2软起动技术的发展和国内外研究现状

1.2.1软起动技术的发展过程

1.2.2软起动的国内外研究现状

1.3论文主要研究内容

1.4本章小结

第2章液态软起动系统构建与方案设计

2.1液态软起动工作原理

2.2液态软起动系统结构构建

2.3智能控制器方案及结构设计

2.3.1智能控制器方案设计

2.3.2智能控制器结构设计

2.4本章小结

第3章液态软起动控制器硬件设计

3.1液态软起动控制器硬件结构

3.1.1微处理器的选定

3.1.2液态软起动控制器系统组成

3.2微处理器的最小系统单元设计

3.3模拟量输入/输出单元设计

3.3.1信号检测电路的设计

3.3.2 A/D转换电路

3.3.2 D/A转换电路

3.4开关量输入/输出单元设计

3.4.1开关量输入电路

3.4.2开关量输出电路

3.4.3 I/O扩展电路

3.4.4按键和指示灯电路设计

3.5人机交互单元设计

3.5.1触摸电路设计

3.5.2液晶显示模块电路设计

3.6存储单元电路设计

3.7 CAN通信电路设计

3.8电源电路设计

3.9本章小结

第4章液态软起动控制器软件设计

4.1液态软起动控制流程设计

4.2液态软起动初始化程序设计

4.3液态软起动控制程序设计

4.3.1液态软起动状态检测

4.3.2数据采集程序设计

4.3.3开关量输入程序设计

4.3.4 CAN总线通讯程序设计

4.4人机交互程序设计

4.4.1液晶显示驱动程序设计

4.4.2触摸驱动程序设计

4.5存储单元程序设计

4.6本章小结

第5章液态软起动智能控制算法

5.1智能控制概述

5.2液态软起动控制算法的确定

5.2.1 PID控制

5.2.2模糊控制器的设计

5.2.3算法流程设计

5.3本章小结

第6章液态软起动系统实验

6.1电流检测调试

6.2变频器调试

6.3液态软起动系统联调

6.4本章小结

第7章总结与展望

7.1全文总结

7.2工作展望

致 谢

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

附录