高速工业门控制器的研制

摘要

随着物流仓库现代化水平的不断提高，进口高速工业门正逐渐占据国内高端市场。国内工业门生产商面临着巨大竞争压力，正在通过不断提升产品技术含量以缩短与国外品牌之间的差距。本课题“高速工业门控制器的研制”由海门市雪盾冷冻设备有限公司与南京理工大学联合研制。 本文分析了平开式高速工业门的控制需求，基于转子磁场定向矢量控制原理和方法，采用数字信号处理器(dsPIC30F4011)和智能功率模块(IRAMX20UP60A-2)等，研制了小功率感应异步电机的矢量控制器，实现了工业门的高速、平滑的安全可靠运行。论文重点论述了感应电机的数学模型解耦算法，运用Simulink对转子磁通定向矢量控制系统进行了仿真与分析，提出了一种简化的矢量控制实现方法。基于模块化设计思想，设计开发了高速工业门控制器的工程样机。完成了工程样机的现场安装调试和运行。样机运行结果表明，系统的各项性能参数达到了预定指标。 基于本文研究开发的小功率感应异步电机的矢量控制器，具有运行平稳、性价比高，可替代国外同类型产品，将具有广阔的市场应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题背景

1.2工业门控制系统发展趋势

1.3课题研究内容和研究目标

1.4论文的组织结构

2方案设计

2.1需求分析

2.2确定控制系统方案

2.3选择主电路拓扑结构

2.4选择检测元件

2.5选择主控制芯片

2.6确定输入输出接口

2.7选择开发环境

3控制算法研究

3.1异步电机数学模型

3.2矢量控制原理

3.3矢量控制实施

3.3.1坐标变换

3.3.2磁通估计

3.3.3 PID控制

3.3.4空间矢量调制

3.4矢量控制系统仿真

3.4.1仿真模型介绍

3.4.2仿真结果

4控制器设计

4.1电路设计

4.1.1电源电路设计

4.1.2功率电路设计

4.1.3控制器热设计

4.1.4保护电路设计

4.1.5输入电路设计

4.1.6输出电路设计

4.1.7通讯电路设计

4.2硬件结构设计

4.3软件设计

4.3.1标幺制定点小数

4.3.2控制器软件结构

5系统调试

5.1调试环境

5.2调试过程

5.2.1开环SVM

5.2.2 PI调节

5.2.3防夹力调节

5.2.4其他功能调节

5.2.5疲劳性试验

5.3调试结果

6总结与展望

6.1工作总结

6.2后期展望

致谢

参考文献

附件