【正文】 容易得到磁鏈模型，并方便地估算出同步速度信息，同時(shí)也很容易得到轉(zhuǎn)矩模型，磁鏈模型和轉(zhuǎn)矩模型就構(gòu)成了完整的電動(dòng)機(jī)模型，因而能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器控制。針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，矢量控制系統(tǒng)可以分為帶速度反饋的控制系統(tǒng)和不帶速度反饋的控制系統(tǒng)。隨著電力電子技術(shù)、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，電力傳動(dòng)領(lǐng)域正在發(fā)生著交流調(diào)速代替直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)代替模擬控制技術(shù)的革命[3]。本文從異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型出發(fā)，根據(jù)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制原理中電壓矢量的選擇方法，推導(dǎo)了一個(gè)優(yōu)化的電壓矢量選擇表。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。無(wú)速度傳感器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使得它成為目前電機(jī)控制研究熱點(diǎn)之一。 voltage vector selection table目 錄1 緒 論 1 概述 1 交流異步電機(jī)的控制策略分類 12 異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和電壓空間矢量 3 異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 3 電壓空間矢量 103 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12 主電路的設(shè)計(jì) 12 控制回路設(shè)計(jì) 17 DSP控制板 174 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 23 直接轉(zhuǎn)矩控制的原理 23 定子磁鏈觀測(cè)器 24 磁鏈和轉(zhuǎn)矩的控制 26 磁鏈位置的判斷 28 電壓矢量選擇表 29 主程序設(shè)計(jì) 31 子程序設(shè)計(jì) 315結(jié) 論 34致 謝 35[參考文獻(xiàn)] 36III1 緒 論 概述現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)以電機(jī)為控制對(duì)象、微處理器為控制核心、電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)控制理論的指導(dǎo)下組成電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)以達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速或位置的目的[1]。異步電動(dòng)機(jī)存在轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷力矩變化而變動(dòng)，即使目前有些變頻器具有轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能及轉(zhuǎn)矩提升功能，%的精度，所以采用這種V/F控制的通用變頻器異步電機(jī)開(kāi)環(huán)變頻調(diào)速適用于一般要求不高的場(chǎng)合，如風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械。將電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩作為直接控制對(duì)象，通過(guò)控制定子磁場(chǎng)向量控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。2 異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和電壓空間矢量 異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型和直流電動(dòng)機(jī)相比有著根本的的區(qū)別。 、渦流及鐵芯損耗均忽略不計(jì)。系統(tǒng)的強(qiáng)耦合非線性特性就是由余弦函數(shù)矩陣表達(dá)出來(lái)的。其中A、B、C為三相定子繞組軸線，d、q為等效兩相電機(jī)模型軸線。8個(gè)電壓矢量在復(fù)平面的空間分布如圖5所示。中間電容C的作用主要有兩點(diǎn)：（1） 消除二極管整流器的輸出電壓的波紋，盡量保持直流電壓的輸出的恒定波形；（2）電機(jī)屬于感性負(fù)載，故中間直流環(huán)節(jié)總和電機(jī)之間存在能量轉(zhuǎn)換，而逆變器的電力電子器件無(wú)法儲(chǔ)能，因此電容的另一個(gè)作用就是作為儲(chǔ)能元件實(shí)現(xiàn)能量的緩沖。功率器件用于逆變器的常見(jiàn)功率器件有如下幾種：（1） 大功率晶體管（BJT或GTR）電流控制型器件，優(yōu)點(diǎn)是擊穿電壓和集電極最大飽和電流都較大，缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)頻率較低，最高為2KHz左右。電壓控制型功率器件。IGBT的等效電路及開(kāi)關(guān)特性見(jiàn)圖8。與傳統(tǒng)的四路變壓器隔離供電相比，減小了體積，節(jié)省了成本，且使用更加方便，當(dāng)主控板電源電壓為15V供電時(shí)，可與之使用同一電源。所有復(fù)雜的控制算法和控制策略都是通過(guò)TMS320F2407A控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，涉及到DSP的大部分集成外設(shè)，如：事件管理器EV、串行通訊接口SCI、串行外設(shè)接口SPI、PWM發(fā)生模塊等。數(shù)字信號(hào)處理一般是用DSP芯片和在其上運(yùn)行的實(shí)時(shí)處理軟件對(duì)輸入數(shù)字信號(hào)按照一定的算法進(jìn)行處理，然后將處理后的信號(hào)輸出給D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換、內(nèi)插和平滑濾波后得到連續(xù)的模擬信號(hào)[18]。世界上第一片單片DSP芯片是1978年AMI公司宣布的S2811，在這之后，最成功的DSP芯片當(dāng)數(shù)TI公司1982年推出的DSP芯片。TI公司作為DSP生產(chǎn)商的代表，生產(chǎn)的品種很多，大約占市場(chǎng)份額的60%[19]。 通信：糾錯(cuò)/譯碼、自適應(yīng)均衡、回波抵消、同步、分散接收、數(shù)字調(diào)制/解調(diào)軟件無(wú)線電和擴(kuò)頻通信等。減小了控制器的功耗。事件管理器中包括一些專用的脈寬調(diào)制(PWM)單元。典型應(yīng)用包括外部I/O或外部擴(kuò)展。子程序和中斷服務(wù)模塊負(fù)責(zé)完成對(duì)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的估算，開(kāi)關(guān)量信息的捕捉，串行中斷程序、故障處理。由式（219）可知 45寫(xiě)成分量形式為： 46ui模型只有在被積分的差值較大時(shí)才能提供正確的結(jié)果。 48該模型實(shí)際上是綜合了in模型和ui模型的優(yōu)點(diǎn)，使得兩個(gè)模型平滑地切換。設(shè)置滯環(huán)寬度，則轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)TQ由決定，即:若，則TQ=0，要求選用電壓空間矢量使轉(zhuǎn)矩減小。這樣，雖然系統(tǒng)的性能稍稍變差，但整個(gè)系統(tǒng)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。 磁鏈位置的判斷非零電壓矢量有六個(gè)，它們的分布也是固定的，如圖46所示，當(dāng)磁鏈位于不同位置時(shí)，同一個(gè)電壓矢量，對(duì)于磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩的作用是不相同的，所以電壓矢量的選擇不僅僅根據(jù)磁鏈的大小來(lái)，還要知道磁鏈的具體位置。③串行通信接口的軟件配置，通過(guò)串行通信接口通信控制寄存器(SCICCR)、串行通信接口控制寄存器(SCICTLI)和串行通信接口波特率寄存器(SCIHBAUD和SCILBAUD)這些控制寄存器來(lái)初始化所需的串行通信接口通信格式，包括操作模式、協(xié)議、波特率、字符長(zhǎng)度、奇/偶效驗(yàn)位等。主程序框圖如圖19。（2） 通過(guò)解耦的異步電動(dòng)機(jī)對(duì)其兩個(gè)電流分量分別進(jìn)行控制從而達(dá)到轉(zhuǎn)矩的控制。感謝本專業(yè)的老師們的幫助和支持，他們?yōu)槲覀儬I(yíng)造了科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、進(jìn)取的學(xué)習(xí)氛圍，感謝他們對(duì)我們所遇到的各種問(wèn)題的熱情解答。利用該電壓矢量表，直接根據(jù)定子磁鏈的軸分量，結(jié)合當(dāng)前的磁鏈位置查表得到磁鏈電壓，再根據(jù)轉(zhuǎn)矩誤差信號(hào)得出當(dāng)前的電壓矢量，對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)腜WM信號(hào)，使電機(jī)的磁鏈沿近似六邊形軌跡運(yùn)動(dòng)的同時(shí)獲得高動(dòng)態(tài)特性的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)不完整。這不僅使我對(duì)課本上所學(xué)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解，而且也提高了我的動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力。 成績(jī)： 指導(dǎo)教師： （簽名）答辯小組評(píng)定成績(jī)答辯成績(jī)： （答辯小組成員打分的平均值） 組長(zhǎng)簽名： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見(jiàn)主席簽名： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)（權(quán)重30%）評(píng)閱教師評(píng)定成績(jī)（權(quán)重30%）答辯小組評(píng)定成績(jī)（權(quán)重40%）總評(píng)成績(jī)系畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日寶雞文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯過(guò)程記錄（附頁(yè)）答辯記錄（所提出問(wèn)題及對(duì)問(wèn)題答辯要點(diǎn)）：直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)矩控制環(huán)節(jié)和磁鏈控制環(huán)節(jié)，采用離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)(BangBang控制)，通過(guò)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的滯環(huán)控制選擇出合適的電壓矢量來(lái)調(diào)節(jié)定子磁鏈，并通過(guò)控制定子磁鏈的前進(jìn)和停止來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩，使之快速跟蹤給定，同時(shí)通過(guò)對(duì)定子磁鏈形狀的控制來(lái)選擇合適的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，從而產(chǎn)生PWM信號(hào)。 秘書(shū)： （簽名）49。減小了控制器的功耗。但同時(shí)也明顯感覺(jué)到還有很多地方需要完善和提高，在今后的工作中，還要不斷的學(xué)習(xí)充電，掌握更多的技能。對(duì)第二稿提出的修改意見(jiàn)： 改一下英文摘要，翻譯有問(wèn)題，英文字母間距有問(wèn)題。下同。 [參考文獻(xiàn)][1][M].北京:高等教育出版社，2003.[2]陳伯時(shí)，[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[3][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[4][M].杭州:浙江大學(xué)出版社，1991.[5][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1993.[6]孫增忻,張?jiān)倥d,鄧志東,[M].北京：清華大學(xué)出版社，1997,4.[7]White D A, Sofge D A ed. 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