基于dsp的永磁同步電機四象限驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究

1、圖書分類號：TM383U.D.C.:621.313工學(xué)碩士學(xué)位論文基于DSP的永磁同步電機四象限驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究碩士研究生：胡開埂導(dǎo)師：楊貴杰教授申請學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：電氣工程所在單位：電氣工程及自動化學(xué)院答辯日期：2007年07月04日授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要永磁同步電動機(PMSM)由于具有功率密度和效率高，運行性能好等優(yōu)點，其變頻調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛用于數(shù)控機床、機器人以及航空、

2、航天和航海等領(lǐng)域中。然而在傳統(tǒng)的變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路中，其前端采用的是二極管整流器，有諸如能量無法雙向流動、產(chǎn)生網(wǎng)側(cè)諧波電流而“污染”電網(wǎng)、直流母線電壓不可調(diào)等缺點，導(dǎo)致其在實際應(yīng)用中有所限制。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，由全控器件所組成的可控整流器備受矚目，其中PWM整流器脫穎而出。其具有輸入電流正弦化、功率因數(shù)可控、電能雙向傳輸、直流母線電壓可調(diào)，還可以有效地抑制電網(wǎng)諧波和進(jìn)行電網(wǎng)的無功補償?shù)葍?yōu)點；彌補了二極管整流的不足，

3、是現(xiàn)代整流的必然趨勢。針對傳統(tǒng)變頻調(diào)速系統(tǒng)的不足，論文將電壓型PWM整流器(PWMVSR)取代傳統(tǒng)變頻調(diào)速中的二極管整流器，設(shè)計出一個PMSM的四象限驅(qū)動控制系統(tǒng)，目的在于改善網(wǎng)側(cè)電流的功率因數(shù)和解決PMSM四象限運行問題。論文首先對PMSM的四象限運行進(jìn)行了理論分析，重點分析了處于第Ⅱ和Ⅳ象限運行時的能量再生機理，并對再生能量進(jìn)行了定量計算。在此基礎(chǔ)上建立了PWMVSR可控整流的數(shù)學(xué)模型，為PMSM四象限驅(qū)動控制系統(tǒng)的設(shè)計提供了理論依

4、據(jù)。其次，進(jìn)行了PMSM四象限驅(qū)動控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和軟件編程設(shè)計。硬件電路結(jié)構(gòu)中，主要對主電路和同步電路進(jìn)行了設(shè)計；并且針對電網(wǎng)的特點，采用了以硬件和軟件相結(jié)合的方式確定網(wǎng)側(cè)電壓矢量角度。采用TMS320F2812DSP為控制器，對其接口電路進(jìn)行了設(shè)計，實現(xiàn)了PWMVSR可控整流系統(tǒng)的控制。最后，構(gòu)建了以TMS320F2812DSP為核心的PMSM四象限驅(qū)動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了永磁同步電動機系統(tǒng)的四象限運行。并通過仿真和實驗驗證了論文