【正文】 子程序設計 子程序、中斷服務程序的設計負責完成對速度的測量，開關量信息的捕捉，串行中斷程序、以及故障處理程序。④ AD 工作方式位，設置轉換觸發(fā)事件和通道數(shù)，可通過 AOC 控制寄存器 (ADCTRLx)和最大轉換通道寄存器 (MAXCONV)設置 。 1U2U3U4U5U 6U( 1 0 0 )( 1 0 1 )( 0 0 1 )( 0 1 1 )( 0 1 0 )( 1 1 0 ) ??u? 1?2?3?4?5? 6? 圖 18 磁鏈位置及電壓矢量 由圖 46 可知當磁鏈位于兩區(qū)間的交界處時 ? 軸的分量正好等于磁鏈幅值的一半，因此根據(jù)磁鏈的 ? 分量與磁鏈的 1/2 比較結果，再結合 ? 分量的正負情況即可正確判斷磁鏈當前所在的扇區(qū)。 實際上，兩個控制器在控制系統(tǒng)中的“地位”并不平等 .由于我們的主要目標在于實現(xiàn)高性能的轉矩控制，因此，轉矩控制環(huán)誤差帶 (即滯環(huán)寬度 T? )的整定直接關系著系統(tǒng)品質的好壞 .相比之下，磁鏈幅值的恒定控制就顯得并不十分重要。若 ||2TT ??? ，則 TQ 不變，選用電壓空間矢量使轉矩不變。該觀測模型可以根據(jù)現(xiàn)代控制理論觀測器設計方法，通過合理設計觀測器誤差反饋系數(shù)得到。因此只有在 10%額定轉速以上時，特別是在 30%額定轉速以上時，采用 u 一 i 模型能夠非常準確地確定定子磁鏈。 直接轉矩控制的原理 直接轉矩控制系統(tǒng)結構如圖 13 所示，它包括轉矩控制環(huán)節(jié)和磁鏈控制環(huán)節(jié)，采用離散的兩點式調節(jié) (BangBang 控制 )，通過轉矩和磁鏈的滯環(huán)控制選擇出合適的電壓矢量來調節(jié)定子磁 鏈，并通過控制定子磁鏈的前進和停止來控制電機轉矩，使之快速跟蹤給定，同時通過對定子磁鏈形狀的控制來選擇合適的開關狀態(tài)，從而產生 PWM 信號 [23]。通過一個16 位波特率選擇寄存器可獲得超過 65000 種不同的可編程波特率，例如系統(tǒng)時鐘 SYSCLK 是 10MHz，波特率的范圍是 : 到 625Mbps。三個獨立的雙向定時器，每一個都有單獨的比較寄存器，可支持不對稱的或對稱的 PWM 波形。低功耗有利于電池供電場合；而高速非常適合電機的實時控制； 片內集成了 32K 字的 Flash 程序存儲器、 2K 字的 SRAM、 544 字的 DRAM； 兩個專用于電機控制的事件管理器（ EVA、 EVB）。 軍事：雷達與聲納信號處理、導航、導彈制造、保密通信、全球定位、電子對抗、情報收集與處理等。 語音識別與處理：語音識別、合成、矢量編碼、語音鑒別和語音信箱等。 DSP 芯片的問世，使 DSP 應用系統(tǒng)由大型系統(tǒng)向小型化邁進了一 大步至 20 世紀 80 年代中期，隨著 CMOS 技術的進步與發(fā)展，第二代基于 CMOS 工藝的 DSP 應運而生，其運算速度和存儲容量都得到了成倍的提高，成為語音處理和圖像處理技術的基礎。 (2) DSP 芯片的結構特點 18 改進的哈弗結構 多總線結構 流水線技術 多處理單元 特殊的 DSP 指令 指令周期短 運算精 度高 豐富的外設 功耗低 DSP 特殊的內部結構、強大的信息處理能力、及較高的運行速度，是 DSP最重要的特點。 20世紀 60 年代至今，隨著信 息技術的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術應運而生并得到了迅速的發(fā)展。當IGBT 的電流過大，集電極對發(fā)射極的電壓達到閾值電壓時，驅動器啟動內部的保護機制。 實現(xiàn)電隔離可采用脈沖變壓器、微分變壓器及光電耦合器。由 IGBT 模塊作為逆變器的變頻器容量已達 250KVA 以上。另外控制電路的驅動功率也較大 [14]。當電路不工作時由于電容 C 上有大量的電荷所以電容上的電壓很高，對人的安全造成一定的威脅，所以在電路不工作的時候將放電電阻接入電路中配合繼電器對電容 C 進行放電 [13]。 2dcu2dcuNABCaUbUcUAS BS CSCSBSAS 圖 4 電壓型逆變器理想模型 S 1S 2S 3S 4S 5S6( 1 0 0 )( 1 1 0 )( 0 1 0 )( 0 1 1 )( 0 0 1 )( 1 0 1 )??1su2su3su4su5su6su 0 0 01 1 12()t? 1()t? ()2tr?()2t? ? ()1t? ? ()t? ?()1tr? 圖 5 電壓空間矢量表示法 12 3 控制系統(tǒng)硬件設計 無速度傳感器直接轉矩控制系統(tǒng)各部分的結構和 計算方法己經(jīng)確定，這些方法將在以 TI 公司的 DSP(TMS320F2407A)為主體構成的系統(tǒng)中得以實現(xiàn)。 =r p?? 轉子旋轉角速度 1? 同步旋轉角速度，即定子角頻率 = = 2 k r 1p? ? ? ? ?（ ） 轉差角速度 sR 定子電阻 sL 定子電感 rR 轉子電阻 rL 轉子電感 pn 極對數(shù) mL 定轉子互感 J 轉動慣量 eT 電磁轉矩 LT 負載轉矩 p 微分算子 下標 s、 r分別表示定子、轉子側的物理量。 將式（ 24）代入 到式（ 23）中并展開成得到向量形式為： () d i d Lu R i p Li R i L id t d t? ? ? ? ? 28 因為 L陣是角位移 ? 的函數(shù)，故上式可進一步寫成： di dLu Ri L idt d? ?? ? ? 29 式中， ddt??? 為電動機的旋轉角速度（用電角度表示）。定子繞組位置固定相差 120176。該模型對異步電機作如下的幾個基本假設： ，不計磁飽和的影響。智能控制就隨之產生。轉速精度約等于 %，轉速響應也較快。該控制方案結構簡單，通過調節(jié)逆變器輸出電壓實現(xiàn)電機的速度調節(jié)，根據(jù)電機參數(shù)，設定 V/F 曲線，其可靠性高。本文利用基于數(shù)字信號處理器 (DSP)開發(fā)的硬件系統(tǒng)，對六邊形磁鏈軌跡控制PWM 方法和直接轉矩控制方案進行了實驗研究，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本人授權青島農業(yè)大學可以將本畢業(yè)論文（設計）全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等 復制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設計）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設計）或與該論文（設計）直接相關的學術論文或成果時，單位署名為 。 關鍵詞： 直接轉矩； DSP ；電壓矢量表 II Induction motor speed sensorless direct torque control system design Abstract : The strategy of Direct Torque Control is one of the variable frequency speedcontrol scheme, which was developed in 1985 by Prof. Depenbrock. The Direct Torque Control (DTC) technique attracts more and more attention after VectoControl theory because of its robust characteristic, simple realization and excellent dynamic advantages of speedsensorless technique have made it bee afocus of current motor control reseach the bination of these two techniques,speedsensorless DTC system bee one of the directions for motor control technique in future. In this paper, the scheme is investigated thoroughly. On the basis of the mathematical model of induction machine, an optimized voltage vector selection table was deduced based onthe theory of the tradition DTC. By utilizing the vector selection table, we can get it directly from the voltage vector select table after we attained three values, that is, the ??、 pfractions of the stator flux and current position of it. According to the torque error signal, we can get the current voltage vector under which the inverter will produce relevant PWM voltage signal to the motor terminals. High dynamic response of torque control of the induction motor is achieved as the stator flux moves along a hexagon approximately. We developed a hardware system based on Digital Signal Processor (DSP) and carried out DTC experiment on it, realizing the successful operation of the system. Keywords:DTC。但是，由于其屬于速度開環(huán)控制方式，調速精度和動態(tài)響應特性并不是十分理想。但其需要進行復雜的數(shù)學計算以及速度傳感器的安裝，使得其穩(wěn)定性大大的降低 [5]。智能控制被認為是自動控制理論、運籌學、人工智能理論的綜合，是主要根據(jù)人工智能理論更加精確的模擬電機的非線性性，以此確定智能控制輸出模型的輸出量大小，進而確定功率控制器開 關模式。 定轉子三相繞組在結構上完全對稱，在空間上互差 120 度，不計邊緣效應。所以定子繞組之間的互感為： 1121c o s 32A B B A B C C B C A A C m mL L L L L L L L?? ? ? ? ? ? ? ? ? 25 同理三相轉子繞組之間互感為： a b b a b c c b c a a c 2 221= = = = = = c o s 32mmL L L L L L L L?? ? ? 26 定 子和轉子繞組之間互感由于定轉子繞組之間的夾角 ? 是變化的，所以該互感參 6 數(shù)是角位移 ? 的函數(shù)。 3．運動方程 電動機的機械運動方程為： JdTTeL n dtp??? 210 式中， eT 為電機額定輸出轉矩； LT 為負載轉矩； J 為電動機轉軸上總的轉動慣量；pn 為電機極對數(shù)。 從電機統(tǒng)一理論可知，在靜止坐標系上的異步電動機的 等值電路如圖 3 所示。所有控制算法的實現(xiàn)和實用化均不能離開硬件系統(tǒng)，本節(jié)主要介紹系統(tǒng)硬件電路的設計與實現(xiàn)。 能耗制動電路 14 當能耗制動時，電動機再生 的電能經(jīng)續(xù)流二極管全波整流后反饋到直流電路，在濾波電容上會有短時間大量電荷堆積，這就是所謂的“泵生電壓”，使得直流電壓升高。 （ 2） 功率效應管漏極電流的大小受控制級與源級間的電壓控制，屬電壓控制性器件，開關頻率較高，最高答 20KHz 以上。而且開關頻率也可達 20KHz，電機的電流波形比價平滑，基本無電磁噪聲。 驅動電路結構框圖如圖 9所示。因為各種尖峰干擾的存在，為避免頻繁的保護影響開關電源的正常工作，設立 盲區(qū)是很有必要的；當過流信號時間大于設定的盲區(qū)時間時，開始軟關斷。 數(shù)字信號處理是利用計算機或專用處理設備，以數(shù)字形式對信號進行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮識別等處理以得到符合人們需要的數(shù)字形式。 DSP 是高性能系統(tǒng)的核心，它接收模擬信號（如光和聲），將它們轉化成數(shù)字信號，實時地對大量數(shù)據(jù)進行數(shù)字技術處理。 20 世紀 80年達后期，第三代 DSP 芯片問世，運算速度進一步提高，應用范圍逐步擴大到通信和計