基于空間矢量調(diào)制的DTC交流變頻調(diào)速實驗平臺研究.pdf

1、隨著交流電機進入可調(diào)速領(lǐng)域,相繼出現(xiàn)了多種針對交流電機的控制策略。繼磁場定向控制之后,直接轉(zhuǎn)矩控制作為一種新的高性能調(diào)速技術(shù),以其所具有的控制結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)迅速、魯棒性好等優(yōu)點,引起了學(xué)者們的極大關(guān)注。隨著研究的深入,直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)的一些缺點引起了學(xué)者們的注意,包括存在轉(zhuǎn)矩脈動、開關(guān)頻率不固定等,因此大量的解決方案被提出。其中基于空間矢量調(diào)制的DTC策略,從根本上克服了Bang-Bang控制的缺點,采用PI調(diào)節(jié)器或其他智能控制器

2、代替滯環(huán)調(diào)節(jié)器,并采用空間矢量調(diào)制獲得任意電壓空間矢量,一定程度上提高了直接轉(zhuǎn)矩控制的性能。
　　本文開發(fā)了一套實驗平臺,并設(shè)計了系統(tǒng)硬件和交互軟件,并基于此實驗平臺實現(xiàn)了基于空間矢量調(diào)制的DTC控制算法。首先在系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對基于空間矢量調(diào)制的DTC控制策略的理論依據(jù)進行論述,并確定其結(jié)構(gòu)。然后根據(jù)交流變頻調(diào)速實驗平臺的設(shè)計要求,完成了系統(tǒng)硬件的設(shè)計,包括主電路和控制電路。針對采用分離開關(guān)器件的逆變電路體積大、電路復(fù)雜、

3、可靠性差的缺點,采用智能功率模塊 IPM設(shè)計系統(tǒng)逆變電路,并完成其保護電路及與DSP接口的設(shè)計;控制電路設(shè)計成基于TMS320F2812的運動控制卡,并完成了系統(tǒng)檢測、保護等電路的設(shè)計。不同于工業(yè)應(yīng)用場合,實驗平臺的軟件系統(tǒng)需要在能夠完成控制功能的基礎(chǔ)上，兼顧方便、可靠,而且要求對用戶透明,具有較好的開放性。因此本文基于Visual C++開發(fā)了實驗平臺的人機交互軟件,利用其方便的應(yīng)用程序編寫功能,實現(xiàn)了電機控制策略的選擇以及相關(guān)參數(shù)修

4、改等預(yù)定功能,且實現(xiàn)了系統(tǒng)運行時對系統(tǒng)相關(guān)波形的監(jiān)測。在理論分析及Matlab仿真的基礎(chǔ)上，在此交互軟件環(huán)境下完成了基于空間矢量調(diào)制的DTC算法,并對算法各部分的實現(xiàn)方法進行了分析。最后,在搭建好的實驗平臺上對基于空間矢量調(diào)制的DTC算法進行調(diào)試,并對系統(tǒng)整體性能完成測試。進行了測試動態(tài)性能的空載啟動、動態(tài)調(diào)速、負載突變實驗,及測試靜態(tài)性能的空載運行、帶載特性測試實驗,驗證了所開發(fā)基于空間矢量調(diào)制的DTC算法具有較好的動、靜態(tài)性能，并將