异步电动机全数字式SPWM矢量控制系统的设计与仿真

摘要

该文对异步电动机全数字式SPWM矢量控制系统进行了设计和仿真.文中以80C196MC单片机控制器,以大功率器件IGBT为开关器件,设计出SPWM矢量控制系统的软件编程和硬件电路.利用MATLAB对矢量变换的电机模型及以此模型构成的矢量控制系统进行仿真研究.仿真表明,选择合适的参数,可获得动态响应快,超调小,抗扰能力强,具有良好的动静态跟踪能力的高性能的矢量控制调速系统,这样的系统具有一定的应用价值.同时可以看出,SIMULINK实现了全图形化仿真,具有高效、便利、直观等优点,对控制系统确为一优秀的仿真软件.

目录

文摘

英文文摘

1.绪论

1.1全数字式控制技术

1.2系统仿真

1.3论文的意义和任务

2交流电动机矢量控制系统设计

2.1矢量控制的基本思路

2.2坐标变换

2.2.1静止3s/2s、2s/3s变换

2.2.2 2s/2r变换

2.2.3直/极变换(K/P变换)

2.3矢量控制的方程式

2.4矢量控制变频调速系统

2.4.1磁通观测器(ψ2O)

2.4.2电机电压变换器(Ⅰ-VC)

2.4.3电机矢量变换模型

2.4.4矢量变换器(VR1，VR2)

3.SPWM技术

3.1 SPWM逆变器的工作原理

3.2 SPWM逆变器的主回路

3.3 SPWM逆变器的保护电路

3.3.1泵升电压保护

3.3.2过流保护

3.3.3过压保护

3.4 SPWM的控制模式

3.4.1基本思想

3.4.2算法

3.5电力半导体器件IGB及其驱动电路

3.5.1 IGBT的特性

3.5.2 IGBT驱动电路

3.5.3与驱动电路有关的保护

3.5.4驱动模块EXB41 2 工作原理

3.5.5应用分析

4全数字式系统的实现

4.1高档单片机80C1 96MC

4.2 80C1 96MC的SPWM输出功能

4.3用80C1 96MC实现整个系统的闭环控制

4.3.1控制系统的组成及工作原理

4.3.2 80C1 96MC控制系统的硬件结构设计

4.3.3系统的软件设计

5系统仿真

5.1 MATLAB软件简介

5.2动态仿真工具SIMULINK

5.2.1简介

5.2.2设定“仿真器参数”

5.2.3仿真算法(S olver)

5.3子系统仿真

5.3.1 3s/2r变换

5.3.2 2r/3s变换

5.3.3电机模型仿真

5.4系统仿真

5.4.1仿真结构图

5.4.2仿真结果

结论

致谢

主要参考文献