基于DSP的异步电机矢量控制系统的研究

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3.0 林婧 2024-09-20 4 4 951.09KB 8 页 150积分

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基于 DSP 的异步电机矢量控制系统的研究

摘要：分析了脉宽调制和矢量控制的原理与实现方法，从而建立了异步电动机的数学模型。对于矢量控制，分析了矢量控

制的基本原理和控制算法，推导了三相坐标系、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。同时在进行

相应的坐标变换以后，得到了间接磁场定向型变频调速系统的矢量控制图，并结合 TMS320LF2407A DSP 完成了具体的实现

方法，根据矢量控制的基本原理，设计了一种基于 DSP 的异步电机矢量控制系统。

关键字：矢量控制；现场可编程门阵列（FPGA）；数字信号处理器（ DSP）；空间矢量脉宽调制

A Study of Vector Control System for

Asynchronous Machine based on DSP

SUN Yi SHI Yu-mei

YIZheng Industrial School 211400

Abstract: This paper analyzes principle and realization methods about the PWM and the vector control at first, thus sets up the

mathematical model of the asynchronous motor. For the vector control, we analyze the basic principle that the vector control and

control algorithms, deduce the fundamental equation of motor and the basic formula with vector control under three-phase coordinate

systems, two static and revolution coordinate systems. At the same time, the chart of indirect magnetic field oriented frequency

conversion transfer speed system for vector control is also obtained by the corresponding coordinate transformation. Combining with

TMS320LF2407A DSP, we finish the concrete implementation method and design the Vector Control System for Asynchronous

Machine based on DSP.

Key Words: Vector control；Field Programmable Gate Array (FPGA)；Digital signal processors (DSP)；Space Vector Pulse

Width Modulation (SVPWM)

0 引言

在交流电机变频调速中 PWM 控制已经得到了日益广泛的应用,其中经典的正弦脉宽调制(SPWM) ,它主

要着眼于使逆变器输出的电压尽量接近正弦波,使 PWM 电压波的基波成分尽量大,谐波成分尽量小,但是该

方法仅仅是一种近似,抑制谐波的能力有限。而电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)是把逆变器和电机视为一体,

控制电机获得幅值恒定的圆形旋转磁场。它能够明显的减少逆变器的输出电压的谐波成分及电动机的谐波

耗损,降低了转矩的脉动,而且逆变器输出线电压基波最大幅值为直流侧电压,这比正弦脉宽调制逆变器输

出电压高出 15 %[1][2]。随着对 SVPWM 控制技术的提高,普通单片机越来越不能满足高精度的控制要求,数字

信号处理器(DSP)的应用可以达到很好的控制精度,本文结合 TMS320LF240 型 DSP 特点给出了其数字化解

方案。

1 矢量控制系统的电机方程

当选取转子磁通矢量作为同步速旋转两相坐标系的轴空间定向坐标时, 即轴系已沿转子磁

场定向, 此时异步电机的基本方程式如下[3,4]：

电压方程为：

（1）

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摘要：

基于DSP的异步电机矢量控制系统的研究摘要：分析了脉宽调制和矢量控制的原理与实现方法，从而建立了异步电动机的数学模型。对于矢量控制，分析了矢量控制的基本原理和控制算法，推导了三相坐标系、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。同时在进行相应的坐标变换以后，得到了间接磁场定向型变频调速系统的矢量控制图，并结合TMS320LF2407ADSP完成了具体的实现方法，根据矢量控制的基本原理，设计了一种基于DSP的异步电机矢量控制系统。关键字：矢量控制；现场可编程门阵列（FPGA）；数字信号处理器（DSP）；空间矢量脉宽调制AStudyofVectorControlSystemforAs...

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