【正文】 控制和工業(yè)生產等領域得到了廣泛應用。CAN總線具有較強的抗干擾能力，可以作為現(xiàn)場總線應用于電磁噪聲比較大的場合。圖46 CAN總線接口電路 主功率驅動板圖47 主功率驅動電路板功率驅動電路采用AC/DC/AC電壓型變頻電路，結構如圖47所示，主要由整流電路、濾波電路、逆變電路三部分組成。DSP輸出的PWM信號經(jīng)過光耦驅動單元隔離放大后，用于控制IGBT的開關來驅動PMSM運行。 電源電路電源電路主要為控制系統(tǒng)及相關保護單元提供直流電源：+15V、+5V和+。(a)+5V電源電路(b) +圖48 +5V和+圖49 +15V電源電路在電源電路中使用磁珠進行濾波。他比普通的電感有更好的高頻濾波特性，在高頻時呈現(xiàn)阻性，所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗，從而提高調頻濾波效果[7]。共模扼流線圈和兩個電容組成型濾波，利用電容充放電和扼流線圈通過直流電、阻擋交流電的特性，可以得到質量較高的直流電源。為了防止這一點，通?？梢圆捎靡韵麓胧?1) 在主電路中串入一個用來限流的大功率水泥電阻，當整流電壓到達一定值時，通過繼電器短接該電阻，減小額外能量損耗，保證系統(tǒng)正常運行。(2) 在主電路中串入一個熱敏電阻，開機上電時電阻阻值較大，隨著功耗的增加，電阻阻值逐漸減小，系統(tǒng)進入正常運行。通過比較，系統(tǒng)選擇第一種方法限制開機時的電容過大的沖擊電流。與電解電容并聯(lián)的無感電容，可以吸收IGBT開關時產生的突波，保護系統(tǒng)元件。圖411 逆變電路IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是絕緣柵雙極型晶體管的縮寫，是由BJT（雙極型三極管）和MOSFET（絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，它融合了這兩種器件的優(yōu)點，既具有MOSFET器件驅動功率小和開關速度快的優(yōu)點，又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優(yōu)點，其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內，在現(xiàn)代電力電子技術中得到了越來越廣泛的應用，在較高頻率的大、中功率應用中占據(jù)了主導地位。在電力電子功率器件的應用中，器件在開關過程中遭受到很大的、或瞬時功率沖擊，無一例外的都要設置緩沖電路(即吸收電路)，從而確保電子器件的安全。其中，圖411(a)為單支低電感吸收電容構成的緩沖電路，適于小功率IGBT模塊，成本較低。圖411(c)為P型RCD和N型RCD構成的緩沖電路，適用于大功率IGBT模塊。(a) (b) (c)圖411 三種常用IGBT緩沖電路 IGBT驅動電路IGBT是電壓控制型器件，柵極輸入阻抗高，所需驅動功率小，驅動較為容易，但是其特性與柵極驅動條件密切相關。采用性能良好的驅動電路，可以使電力電子器件工作在較理想的開關狀態(tài)，對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的意義。IR2136S是專用的三相橋驅動器，它只需要一個直流工作電源，并帶有3個獨立的高壓側和低壓側輸出通道，可輸出6路驅動脈沖，工作頻率可達幾萬赫茲。IR2136S芯片VCC引腳輸入電源，最高可接25V，可為低壓側提供電源，為高壓側提供懸浮電源。圖412 IGBT驅動電路IGBT門極與發(fā)射極之間連接一個穩(wěn)壓二極管，可以保證門極電壓在15V以內，保證IGBT不被損壞。如圖413所示。所謂隔離，就是控制電路與功率部分完全隔開，兩者不共地，也沒有直接的電連接。(a) HCPL4504(b) TLP181圖414 隔離保護電路若IGBT逆變橋上下橋臂同時導通，則會造成驅動板直流側短路，為防止這一情況，設計了邏輯電平保護電路，如圖415，當同時導通時即輸出低電平到IGBT驅動芯片IR2136S的FAULT口，使輸入到IGBT的電平全部置為低電平，達到屏蔽PWM信號以保護系統(tǒng)硬件電路的目的。系統(tǒng)使用霍爾傳感器來檢測電機的定子相電流。因為霍爾元件輸出的是有正有負的弱電流信號，所以首先把電流信號轉換為電壓信號，電壓信號經(jīng)過運算放大器LM358AD的電壓調理得到滿足0~3V要求的信號，再經(jīng)過跟隨器的隔離和限幅后，最后將檢測值送至DSP的A/D轉換器。采用增量式旋轉編碼器作為測速元件，檢測到脈沖信號的上升沿給DSP的CAP捕捉口。圖53 電流檢測原理圖第五章 試驗結果與分析 Code Composer Studio開發(fā)平臺CCS是一種針對TMS320系列DSP的集成開發(fā)環(huán)境,在Windows操作系統(tǒng)下，采用圖形接口界面，提供有環(huán)境配置、源文件編輯、程序調試、跟蹤和分析等工具。 包含適用于每個 TI 器件系列的編譯器、源碼編輯器、項目構建環(huán)境、調試器、描述器、仿真器以及多種其它功能。借助于精密的高效工具，用戶能夠利用熟悉的工具和界面快速上手并將功能添加至他們的應用。硬件在線編程模式：可以實時運行在DSP芯片上,與硬件開發(fā)板相結合在線編程和調試應用程序。 CCS 提供了基本的代碼生成工具，它們具有一系列的調試、分析能力。其中，上位機完成多種管理功能，下位機則完成對電機的控制，為滿足控制系統(tǒng)的軟件設計要求。下面將介紹系統(tǒng)的軟件設計流程框圖。開始關中斷清RAM初始化DSP外設模塊初始化程序變量開中斷顯示初始化完成進入主程序圖52初始化程序框圖2. 主程序框圖主程序在完成初始化之后進入循環(huán)，以等待中斷事件的發(fā)生，主程序主要完成復位看門狗、檢測程序、故障檢測、故障處理程序、顯示程序等。系統(tǒng)軟件主要包括二部分：主程序和定時器下溢中斷服務子程序。DSVMDTC軟件流程如圖54所示。由EV模塊GP定時器1進行定時中斷，當定時器計算值為0時事件觸發(fā)中斷。圖54 DSVMDTC軟件流程圖　實驗平臺圖55為本課題的系統(tǒng)硬件實驗平臺實際照片，整個硬件平臺由三部分組成：DSP主控制板，功率驅動板和外部顯示設備。5VDC的控制電路電源和15VDC的IGBT驅動電源。顯示板直接用串口就可以控制，免去以前用DSP查詢鍵盤和控制顯示的麻煩，節(jié)省了CPU時間。
圖55 系統(tǒng)硬件實驗平臺 實驗結果分析實驗電機選用了四極變頻調速感應電機，具體電機參數(shù)為：額定功率=，額定電壓=380V，額定電樞電流=，額定轉速=1390r/min，定子電阻=，轉子電阻=，定轉子漏感為==，互感=，電機轉動慣量J=，阻尼系數(shù)b=。圖56為傳統(tǒng)DTC的實驗結果。且不夠光滑。圖56(c)為定子相電流，從中可見電流波形接近正弦波，但脈動較大。圖57(b)為DSVMDTC的轉速和轉矩波形，其中轉速與傳統(tǒng)DTC相差不大，轉矩脈動明顯減小?？傮w上DSVMDTC系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能優(yōu)良，運行平穩(wěn)。論文行文過程中，老師多次幫助我分析思路，開拓視角，在我遇到困難想放棄的時候給予我最大的支持和鼓勵。再多華麗的言語也顯蒼白。同時感謝在我課設中幫助我的各位同學。[6]熊健,康勇,[J].電力電子技術,1999,(1):25～28。[8] 原理及其應用實例[M]．北京：北京航空航天大學出版社。[10] 洪乃剛．電力電子和電力拖動控制系統(tǒng)的MATLAB 仿真[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2006。[13]程善美, 姜向龍, 孫文煥, 等. SIMULINK環(huán)境下空間矢量PWM的仿真[J]. 電氣自動化, 2002, 24 (3) :39 41。[15]楊貴杰, 孫力, 崔乃政,[J]. 中國電機工程學報, 2001, 21 (5) : 79 – 83。[17]Murray A ,Kettle P. Towards a single chip DSP based motor con2trol solution[J ] . Proceeding PCIM96 , Nuremberg ,1996 ,5 (5) :314321。[19] H. W. Vander Broek ,H. C. Skudely , . Analysis and realization of a pulse width modulator based on voltage space vector[J] . IEEE Transactions on Industry Applications ,1988 ,24(1)。[21]李峰. 矢量控制系統(tǒng)中優(yōu)化PWM控制策略的研究[D] .[ 碩士學位論文] ,天津大學,2003.[22]Becerra RC. Four quadrant sensorless brushless ECM Drive[C] . IEEE Applied Power Electron. conf . and Exp. ,1991 :202 – 209。[24]Moreira JC. Indirect sensing for rotor flux position of permanent magnet AC motors operating in a wide speed range[C] . Conf . Rec. IEEE IAS Ann. Mtg. ,1994 :401 – 4