基于DSP的三相异步电动机转速测试装置的研究

摘要

本文适用于一般中小功率电动机对转速测试高性能低成本的客观要求，结合新型传感设备，并借助于高性能数字信号处理器(DSP)的集中控制，设计了一套电动机转速测试系统。这套电动机转速测试系统是全数字化的，内部设置了许多控制运行功能，从而使得其运行性能很高;同时，设计中也考虑到了一些常见故障情况，并安排了相应的保护措施。最后，本文也针对系统存在的噪声干扰问题，从硬件、软件两方面采取了一些行之有效的措施，大大减少了干扰造成的危害。实际上只需把程序增加一部分(主要是控制算法程序)，并配套设计相应的逆变电路板，则此测速系统也可用扩展用来对异步电动机的转速进行控制。

目录

第一章绪论

1.1概述

1.2电动机转速测试技术在国内、外发展现状

1.3目前国内外使用的转速测试装置存在的缺点

1.4本文所作的工作

第二章测速系统原理分析

2.1异步电动机的主磁通和漏磁通分布情况的分析

2.1.1异步电动机的主磁通和漏磁通分布情况概述

2.1.2对三相异步电动机漏磁信号的采集

2.2利用异步电动机的定、转子漏磁通测量其转速和转差率的原理

第三章测速系统的滤波算法设计及仿真

3.1 DSP中采用数字滤波算法的作用

3.2几种常用数字滤波算法的分析和比较

3.2.1算术平均值滤波

3.2.2加权平均值滤波

3.2.3滑动平均值滤波

3.2.4中值滤波

3.2.5防脉冲干扰平均值滤波

3.2.6程序判断滤波

3.2.7低通滤波

3.2.8复合数字滤波

3.2.9卡尔曼滤波算法

3.3卡尔曼滤波算法的数字提法

3.3.1线性离散系统卡尔曼滤波算法的数学提法

3.3.2非线性离散系统卡尔曼滤波算法的数学提法

3.3.3离散卡尔曼滤波算法的运算流程结构

3.4卡尔曼滤波算法滤波效果的仿真研究

第四章测速系统硬件设计

4.1测速系统总体硬件结构

4.2 TMS320LF2407信号处理电路板

4.3传感器部分电路设计

4.4被测转差和电源提取信号放大滤波和耦合电路板

4.4.1提取信号放大滤波电路设计

4.4.2两路光耦合电路设计

第五章测速系统软件设计

5.1 TMS320LF2407 DSP控制器软件开发流程和编程特点

5.2整个测速系统的软件设计

5.2.1整个测速系统的软件流程

5.2.2 ADC转换程序

5.2.3卡尔曼滤波算法子程序

5.2.4上位机串口通讯程序的设计

第六章实验结果及分析

6.1实验中使用的主要仪器

6.2实验内容与结果误差分析

6.2.1实验内容

6.2.2实验结果误差分析

第七章结论

7.1结论概述

7.2通过对本系统软硬件的设计和调试所得的结论

7.3对本测速系统进一步改进和完善的两点设想

致谢

参考文献