基于TMS320F240的全数字化异步电机直接转矩控制系统的研究-电机电器专业论文.docxVIP

太原理工大学硕士学位论文 y 51831 7 基于TMS320F240的全数字化异步电机 直接转矩控制系统的研究 摘要 直接转矩控制作为一种新的控制方法不同于磁场定向控制，它 可以在不需要复杂控制算法的情况下准确而快速的控制异步电机的 转矩和磁链，而且，在原理上直接转矩控制只需知道定子电阻，从 而增强了控制系统随参数的鲁棒性。本文首先在空间矢量理论的基 础上介绍了异步电机和逆变器的基本数学模型，然后给出了直接转 矩控制的概念，重点对直接转矩控制策略和开关表策略进行了深入 的讨论，而且通过对开关表作出不同选择时磁链和转矩所产生的不 同响应来加以详细说明。最后提出一种改进的定子磁链调节器和转 矩调节器，使系统在低速时仍可以保持较好的特性。 为了验证异步电机直接转矩控制系统的可行性，建立了基于 MATLAB／SIMULINK软件包的仿真系统。文中介绍了仿真模型的各组 成部分，包括扇区选择、开关表、转矩调节器和磁链调节器等。最 后给出了仿真结果，可以看出该系统有较好的低速性能，转矩和转速 ’ l ． 查星鍪三查鲎堡主兰垡笙塞——————————一 脉动较小、动态响应快等，从而证明了盥接转控制系统的可行性。 数字信号处理器(DSP)运行速度快，能够完成复杂的控制算法， 建立高精度控制系统，所以使得宜接转矩控制系统的实现成为可 能，。本文在以16位定点数字信号处理器(DSP)TMS320F240作为 主控割器的磺究平台主，实现了金数字化异步电机巍接转矩控镥4系 统。在实现过程中，主要解决了以下凡个滔题：(1)深入研究了壹 接转矩控审4方式下PWM生成机理，充分利翅DSP的硬件资源， 提嫩了一种适含直接转矩控制的PWM波生陂方法；(2)在定点 DSP上实现浮点运算；(3)整套控制算法采用了标客值形式，提高 了运算精度；(4)采用离散化算法实现积分运算和PI调节器。一 台2．2潮异步窀．祝的蜜验结果表明：该系统低速时具有较强的带载 能力秘挽干扰麓力、转短帮转速动态璃应决、调节器跟随效果好， 电滚谐波含量较少等特点。验涯了本文提出静浚送型转矩帮磁链窥 测器的可行性，对直接转矩控卷4磁工程上的应翔具鸯参考价值。 关键牢：异步电机、数字信号处理器(DSP)、宣接转岳巨控制(DTC)、 磁链观测器 II 太原理工大学硼士学位论文 STUDY OF DIGI呲ASYNCHRONOUS MACHINE CONTROL SYSTEM WITH A DIRECT TORQUE C㈣Ⅸ，US臻GⅨS320怼∞ Abstract Direct torque control(DTC)is an novel control method technique which is quite different from field-oriented control，which allows the precise and quick control of氐flux linkage and torque without call堍 戤complex control algorithms。In principle,moreover,DTC requires only the knowledge of瓤stator resistance。The paper starts by reviewing the basic math model of an asynchronous machine and of a PWM inverter us-mg the space vector theory．Then the concept of DTC is illustrated and The DTC-based strategies，The Switching-Table strategy is dealt with in depth，illustrating by means of血e flux linkage and torque responses generated with different choices of the switching table． Furthermore,all improved stator flux linkage regulator and torque regulator is presented which allows to keep the system under control even at low speed． A simulation system is developed using MATLAB／S／NMUL／N Ill 奎堕堡三查堂堡主堂垡堡苎 一 sottware package for the