基于双DSP的无轴承开关磁阻电机控制器设计

摘要

无轴承开关磁阻电机(SRM)集磁轴承和SRM于一体，是一种新型、高性能电机，不仅摆脱了机械轴承对SRM转速的限制，也有望降低电机运行过程中产生的振动和噪声，具有寿命长、无机械摩擦、无须润滑等优点，适合于高转速、大功率应用。 本文介绍了无轴承SRM电机的基本结构、数学模型、运行方式和控制方法。设计了无轴承SRM控制系统的主绕组功率变换器和副绕组功率变换器以及基于双DSP(TMS320LF2407)的无轴承SRM数字控制器，包括双DSP控制电路、双口RAM通讯电路、CPLD逻辑处理电路、A/D采样电路、位移检测电路、转子位置传感电路、SCI串口通讯电路、键盘电路等。 针对无轴承SRM的控制方法，阐述了实现该方法的软件流程，进行了实验研究，最后给出了部分实验波形。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1引言

1.1无轴承电机的研究背景

1.2无轴承SRM的研究现状

1.3本文工作内容

2无轴承SRM

2.1无轴承SRM基本结构

2.2无轴承SRM运行原理

2.3无轴承SRM数学模型

2.4无轴承SRM控制方法

2.4.1电流控制方式

2.4.2工作相数选择

2.4.3空载条件下开通角选择

3无轴承SRM功率变换器设计

3.1无轴承SRM运动对功率变换器的要求

3.2主绕组功率变换器及其驱动电路

3.2.1主绕组功率变换器

3.2.2主绕组功率变换器驱动电路

3.3副绕组功率变换器及其驱动电路

4基于双DSP的无轴承SRM控制器硬件设计

4.1 DSP芯片简介

4.2控制器硬件电路设计

4.2.1双DSP控制电路

4.2.2 CPLD逻辑控制电路

4.2.3双口RAM通讯电路

4.2.4位移检测电路

4.2.5 A/D采样电路

4.2.6串行通信电路

4.2.7键盘电路

4.2.8 CAN通讯电路

4.2.9 JTAG下载电路

4.3控制器电源设计

5控制系统软件设计

5.1数字PID控制器设计

5.1.1连续系统的离散化

5.1.2数字PID的实现

5.2滞环控制

5.3主要程序模块设计

5.3.1主程序设计

5.3.2 A/D采样程序设计

5.3.3数字PID控制算法程序设计

5.3.4双口RAM通讯程序设计

6系统实验波形及分析

6.1控制系统硬件实物图：

6.2实验结果

6.2.1电流PI控制实验结果

6.2.2电流滞环控制实验结果

6.2.3双口RAM通讯程序验证

7结论

参考文献

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