DSP实现的模糊控制器

摘要

随着DSP和功率电子器件的发展，变频调速技术已成为许多新兴科技发展的主要动力，特别是带有实时信号处理器的电机控制专用器件的引用，使得由变频器供电的异步电机控制系统获得越来越广泛的应用。由于DSP具有较强的数据处理能力和快速数据处理速度，由DSP来实现控制算法，大大的简化了硬件，降低了成本，提高了系统的控制精度和可靠性。 在传统的PID控制算法的基础上，本论文阐述了模糊-PID复合控制算法的一般理论，提出变频调速系统的控制方案，并建立其数学模型。在MATLAB/SIMULINK软件平台上，用其模块库构建异步电机变频调速系统的仿真模型，利用模糊-PID控制的算法和试验参数进行仿真试验，仿真试验表明，该系统控制性能和精度良好。 本课题对三相异步电机速度闭环交流变频调速系统进行研究，设计了相应的软、硬件控制系统。该系统以TI公司的电机专用控制芯片TMS320LF2407A DSP为核心，设计了电流转换电路和分压电路，并将其与三相异步电机、光电编码器、速度检测装置、变频器组成闭环的交流变频调速系统。进行了模糊-PID复合控制试验，验证了该方法控制快速性能指标要优于PID控制算法。采用模糊-PID复合控制算法对电机转速进行控制。

目录

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声明

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2模糊控制在控制领域中的应用现状

1.3我国变频调速系统的发展概况

1.4数字信号处理器(DSP)简介

1.5论文任务及主要内容

2模糊控制基础理论及模糊-PID复合控制器

2.1模糊控制算法的理论基础

2.1.1模糊控制器的工作原理

2.1.2模糊控制器的特点

2.2 PID控制算法的理论基础

2.3模糊-PID复合控制算法

3基于DSP的闭环转速控制系统硬件设计

3.1闭环转速控制系统的硬件电路

3.2 DSP简介

3.2.1 TMS320LF2407芯片概述

3.2.2 TMS320LF2407A DSP的内核结构

3.2.3外围设备

3.2.4 DSP芯片内的CAN模块

3.3变频器设置

3.4速度检测

3.5数字滤波

4基于DSP的闭环转速控制系统软件设计

4.1 CCS开发环境介绍

4.2系统主要程序流程图

4.2.1 M/T法测速的软件实现

4.2.2模糊-PID复合控制算法的软件实现

4.2.3 CAN模块

5系统仿真及试验结果

5.1 MATLAB语言简介

5.2仿真及试验结果分析

结论

参考文献

附录

在学研究成果

致谢