【正文】 This design for ac asynchronous motor speed control system is studied and discussed, the corresponding hardware and software design, with the special motor control chip DSP TMS320F2812 of TI pany as the control core, using 山東科技大學 學士學位論文 ABSTRACT sine pulse width modulation (SPWM) technology, realizing the closedloop vector control of ac asynchronous motor speed, so that the ac motor running accuracy is greatly improved. Keywords: DSP ,AC speedadjusting, SPWM, vector control 山東科技大學 學士學位論文 目錄 目錄 1 緒論 ....................................................................................................................1 課題研究的目的和意義 .........................................................................1 國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展 .....................................................................2 交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)越性 .........................................................................4 2 異步電動機的矢量控制理論 ............................................................................9 正弦脈寬調(diào)制 SPWM 技術 ...................................................................9 異步電動機的矢量控制基本思想 .......................................................14 矢量控制的坐標變換 ...........................................................................16 3 基于 DSP 的交流調(diào)速系統(tǒng)硬件電路設計 .....................................................25 系統(tǒng)總體結(jié)構設計 ...............................................................................26 系統(tǒng)主電路設計 ...................................................................................27 控制電路設計 .......................................................................................28 驅(qū)動電路設計 .......................................................................................39 檢測電路設計 .......................................................................................42 保護電路設計 .......................................................................................47 4 基于 DSP 的交流調(diào)速系統(tǒng)軟件設計 .............................................................50 軟件總體設計 .......................................................................................50 基于 DSP 生成 SPWM 波的實現(xiàn)方法 ................................................55 數(shù)字 PI 調(diào)節(jié)器模塊 .............................................................................61 坐標變換模塊 .......................................................................................62 轉(zhuǎn)子磁鏈計算模塊 ...............................................................................64 反饋信號檢測模塊 ...............................................................................66 山東科技大學 學士學位論文 目錄 5 系統(tǒng)調(diào)試 .........................................................................................................71 結(jié)論 .....................................................................................................................83 參考文獻 .............................................................................................................84 致謝 .....................................................................................................................85 附錄 .....................................................................................................................86 山東科技大學 學士學位論文 緒論 1 1 緒論 由于交流異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)擁有較好的調(diào)速和啟、制動性能和它的高功率因數(shù)、高效率等多種優(yōu)良特性，再加上其完善的調(diào)速性能、較好的節(jié)電能力和通用的適用性推廣性能，使得變頻調(diào)速技術一躍而成電氣傳動技術發(fā)展的核心領域。 本設計針對交流異步電動機調(diào)速控制系統(tǒng)進行了研究和探討，提出了相應的硬件、軟件設計方案，以 TI 公司的電機專用控制芯片 DSP TMS320F2812 為控制核心，采用正弦脈寬調(diào)制 (SPWM)技術，實現(xiàn)了對交流異步電動機轉(zhuǎn)速閉環(huán)矢量控制，從而使交流電機運行精度得到很 大提高 。硬件部分完成控制系統(tǒng)的硬件設計，包括硬件電路設計，其中包括主回路的 選擇、單片機控制系統(tǒng)的組成與實現(xiàn)；軟件部分完成對主程序、初始化子程序、中斷服務子程序三大部分的設計，其中中斷服務子程序包括狀態(tài)量（電流、轉(zhuǎn)速）檢測子程序、數(shù)字 PI調(diào)節(jié)子程序、 SPWM 生成子程序。變頻技術的出現(xiàn)改善了交流電機的調(diào)速性能，同時基于微處理器的數(shù)字交流調(diào)速系統(tǒng)也已經(jīng)進入人們研究的范圍。山東科技大學學士學位論文 摘要 摘要 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，人們對調(diào)速技術的要求也越來越高。異步電動機具有結(jié)構簡單、運行可靠、維護方便等特點，隨著電力電子器件、微處理器以及控制技術的發(fā)展，交流調(diào)速的應用也越來越廣泛。 本課題來源于實驗室的實驗裝置，主要目的和任務是設計一個數(shù)字控制的交流電動機調(diào)速系統(tǒng)，主要研究內(nèi)容由軟硬件兩大部分組成。最后，在實驗設備的基礎上完成調(diào)試運行，檢測各關鍵點的波形。 關鍵詞： DSP 交流調(diào)速 SPWM 矢量控制 山東科技大學 學士學位論文 ABSTRACT ABSTRACT With the development of industrial and agricultural production, people also more and more high to the requirement of technology. Asynchronous motor has many characteristics ， such as simple structure, reliable operation, convenient maintenance, the power electronics, microprocessor and control technology develop, the application of ac speed regulation is being more and more widely. The emergence of frequency conversion technology to improve the performance of ac motor speed control, digital ac speed regulation system based on microprocessor also has entered the research scope of people. This topic is derived from the laboratory experiment device, the main purpose and task is to design a digital control of ac motor speed control system, the main research content is posed of hardware and software of two part of the plete control system hardware design includes hardware circuit design, the selection of main circuit, single chip microputer control system position and implementation?；?DSP 的矢量控制系統(tǒng)的 交流調(diào)速方案很好地運用到工程實際中。 課題研究的目的和意義 在實際的生產(chǎn)過程中離不開電力傳動。 2050 年代前，電動機運行的基本方式是轉(zhuǎn)速不變的定速拖動，應用于控制精度不高以及無調(diào)速要求的許多場合。直流電動機可方便的進行調(diào)速，但是直流電動機體 積大、造價高，并且無節(jié)能效果。 目前交流變頻調(diào)速技術不但在傳統(tǒng)的電力拖動系統(tǒng)中得到廣泛的應用，而且?guī)缀跻呀?jīng)擴展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領域，并且在空調(diào)、洗衣機、電冰箱等家電產(chǎn)品中也得到了廣泛應用。實踐證明，從數(shù)百瓦的伺服系統(tǒng)到數(shù)萬千瓦的特大功率高速傳動系統(tǒng)，從小范圍調(diào)速到高精度、快響應、大范圍調(diào)速系統(tǒng)，從單機傳動到多機協(xié)調(diào)聯(lián)動，從飼料和食品加工到鋼鐵冶煉等凡用到電機的場合，由于變頻調(diào)速技術的應用，都把調(diào)速效率和精度提高到前所未有的水平。數(shù)字化控制技術是當今科學發(fā)展的趨勢。