基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统的设计
永磁同步电机凭借功率密度大、可靠性高和节能等优势，被普遍使用在轨道交通、电动汽车和无人机等行业。在永磁同步电机的实际应用中，电机控制是一项关键技术，因此本论文从实际应用的角度出发，设计了一套以DSP为微处理器的永磁同步电机控制系统，并进行了理论分析与仿真，叙述了系统软硬件设计过程，设计了双位置传感器检测系统，并测试了系统的整体性能。 首先，通过介绍永磁材料和永磁同步电机控制技术的发展，来反映永磁同步电机的国内外研究现状和发展方向。本论文提出设计一套基于DSP的永磁同步电机控制系统，并采用矢量控制策略。基于霍尔传感器和增量式编码器在检测电机转子位置和速度方面的优缺点，本论文提出采用双传感器的检测方法。 其次，论述了永磁同步电机模型，介绍了SVPWM技术的原理和实现方法，分析了矢量控制策略的原理与具体实施方案。在MATLAB/Simulink中搭建了采用id =0方案的矢量控制策略的系统仿真模型，验证了这种算法的可行性，分析了不同速度、负载转矩下，电机相电流、线电压等的变化情况。 然后，根据现有电机的参数，设计了一款基于TMS320F28335型DSP的永磁同步电机驱动器，其母线电压为24V，最大可以检测6A的相电流，支持霍尔传感器、编码器双传感器，电源系统的电压纹波不超过所需输出电压的5%。硬件电路包括驱动电路、检测电路和通信电路等。系统采用无线遥控器来实现对电机转速的控制，并在CCS6.1环境下完成了系统软件的开发。 最后，对永磁同步电机矢量控制系统进行测试，包括系统电源稳定性测试、电机反电动势波形测试、高低侧 MOSFET 驱动波形测试、双传感器波形测试、接收机PWM信号占空比测试和不同PID参数下的速度响应测试。测试了不同负载、转速下电机相电流、线电压的变化情况，并与理论分析相互论证。实验结果表明，采用双位置传感器的矢量控制策略，永磁同步电机能够快速启动，系统特性与仿真结果相一致，系统的动态指标和稳态指标良好，达到了设计要求。
永磁同步电机;矢量控制;双位置传感器;SVPWM技术
中国计量大学
硕士
控制工程
吴善强;郑耿峰
2018
中文
TM341;TM351
2019-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）