基于DSP和FPGA的三相异步电机矢量伺服系统

作者:博亚体育app下载发布时间:2022-12-12 01:24

本文摘要:章节 随着电力电子技术、微电子技术及交流控制器掌控理论的发展,交流控制器驱动早已具备可与直流控制器驱动互为相提并论的性能,并且交流控制器传动技术已普遍应用于印刷、数控机床、食品包装、纺织、塑料、电子半导体等行业[1]。交流控制器传动系统的电机一般又分成交流永磁同步电机和鼠笼式交流异步电动机,在小功率范围交流永磁实时伺服系统有一定的优势但是在大功率伺服系统中,鼠笼式异步电机因结构非常简单、生产更容易、价格低廉、应用于范围广、过流能力大的特点而获得广泛应用[3]。

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章节  随着电力电子技术、微电子技术及交流控制器掌控理论的发展,交流控制器驱动早已具备可与直流控制器驱动互为相提并论的性能,并且交流控制器传动技术已普遍应用于印刷、数控机床、食品包装、纺织、塑料、电子半导体等行业[1]。交流控制器传动系统的电机一般又分成交流永磁同步电机和鼠笼式交流异步电动机,在小功率范围交流永磁实时伺服系统有一定的优势但是在大功率伺服系统中,鼠笼式异步电机因结构非常简单、生产更容易、价格低廉、应用于范围广、过流能力大的特点而获得广泛应用[3]。

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笔者研制了一套基于ASIPM、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)和专用的数字信号处理器(DSP)的鼠笼式三相异步电动机伺服系统,本文讲解了系统控制原理、硬件和软件的设计,通过实验对其展开了检验。  1系统控制原理  感应器电动机的矢量掌控一般来说按照定子磁链s、转子磁链r和气隙磁链m来定向[6];根据磁链方位检测方式的有所不同,矢量掌控可分成必要矢量掌控和间接矢量掌控。该系统使用定向于转子磁链r利用转差关系来估算磁链相对于转子的方位的间接矢量掌控,通过使用坐标变换构建对电动机定子电流的解法耦;使用可在任何速度范围内用于的基于电流模型估算,即利用速度信号和电流信号估算转子磁链分量和[2]。

  系统控制框图如图1右图。        2控制系统的硬件设计  以DSP为核心的伺服系统硬件如图3,整个系统的控制电路的核心由DSP+FPGA构成。    2.1主控电路  其中FPGA,型号为Xilinx的XC3S400,主要用作信号的逻辑掌控以及电源驱动信号的输入掌控等。

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