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随着电力电子技术的发展,以及各种新型控制器件和先进控制方法在电机调速系统中的应用,交流电机控制精度得到了极大的提高。为了满足高性能、节能和环保的要求,交流电机调速以其特有的优点,正逐步取代直流调速,在电气传动领域中扮演着重要的角色。
本课题主要针对交流异步电机变频调速控制系统进行了研究和探讨,提出了相应的软、硬件设计方案,以TI公司的电机专用控制芯片DSPTMS320LF2407A为控制核心,采用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的控制方法,实现了对交流异步电机变频调速控制。
论文阐述了变频调速系统的关键技术:脉宽调制技术和矢量控制技术,分析了三相异步电机等效电路,三相坐标系、两相静止与旋转坐标系下的电机基本方程和矢量控制基本公式,在进行相应的坐标变换以后,得出了变频调速系统的矢量控制流程框图;同时论文给出了矢量控制变频调速系统的硬件设计和软件设计方案。在硬件部分,设计了矢量控制变频调速系统的主电路和控制电路,为研究更高性能的交流调速系统奠定了基础;在软件部分,开发了Clark变换、Park变换、Park逆变换、SVPWM算法实现。
论文最后通过MATLAB/SIMULINK仿真软件,根据矢量控制原理,构建出各个功能实现的子模块,并设计了各个子模块的参数,结合SVPWM算法,得到基于SVPWM的转速一电流双闭环矢量控制系统仿真模型,进行了仿真实验,得出实验结果并对结果进行了分析。验证了系统设计的有效性和可行性。