零速/极低速磁链位置观测仿真及高性能数字控制平台设计

摘要

电机控制系统的数字化发展是未来大趋势所在.原有的数字控制平台都是建立在单个DSP基础上,由于新的控制方法对处理速度要求更高,因此在该文中考虑用双DSP实现.设计时兼顾不同芯片的优点:强于控制的TMS320LF2407A专注于控制实现;TMS320VC33由于计算能力突出进行复杂的数据计算,两者分工明确,优势互补.同时采用了双口RAM来实现数据和信息的交流.高频信号注入来实现极低速甚至零速情况下磁链位置的观测是目前该领域的热点研究内容,该文采用的是d-q轴阻抗差异法.从目前发表的文章来看只有实际电机试验,而没有相应的仿真研究.主要原因是该方法所需的异步电机模型相当复杂:首先该模型能在基波条件下工作,实现基本的机电能量转换,其次该模型还要对高频信号进行响应,体现出高频激励下d-q轴阻抗差异特性.这两种特点迥异的状态要同时实现显然是相当困难的.该文在建立电机模型时提出

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2磁链观测技术的现状和发展

1.3新型数字平台方案

1.4本文的主要研究内容

第二章主控制电路设计

2.1总体结构设计

2.2主要芯片选择和介绍

2.2.1 TMS320LF2407A芯片的简要介绍

2.2.2 TMS320VC33芯片的简要介绍

2.2.3 CY7C025芯片的简要介绍

2.3主控制电路

2.3.1双DSP接口电路

2.3.2扩展存储器

2.3.3 A/D转换器

2.3.4 D/A转换器

2.3.5译码电路

2.3.6通讯电路

2.3.7板内电源

2.3.8时序配合与等待周期

2.4本章小节

第三章外围辅助电路及主功率电路设计

3.1系统电源

3.2信号调理电路

3.3保护电路

3.4 IPM驱动电路

3.5显示电路

3.6主功率电路

3.7本章小结

第四章异步电机矢量控制仿真模型

4.1异步电机三相坐标系上的数学模型

4.2异步电机在两相坐标系上的数学模型

4.2.1静止d-q坐标系数学模型

4.2.2旋转M-T坐标系数学模型

4.3矢量控制理论

4.4矢量系统建模和仿真

4.5本章小结

第五章零速/极低速磁链位置观测仿真

5.1引言

5.2无传感器磁链观测技术

5.2.1参数相关磁链观测

5.2.2参数无关磁链观测

5.3高频电机及新型磁链观测模型建立

5.3.1 d-q轴阻抗差异原理分析

5.3.2高频电机模型建立

5.3.3磁链观测模型实现

5.4仿真试验与结果

5.4.1注入方向不同时模型仿真

5.4.2 d-q阻抗差异法在开环系统中的实现

5.4.3 d-q阻抗差异法在矢量控制系统中的实现

5.5本章小节

第六章总结与展望

6.1工作总结

6.2今后工作展望

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

参考文献