基于DSP的串行通信在变频调速系统中的应用

基于DSP的串行通信在变频调速系统中的应用

一、基于DSP的串行通信在变频调速系统中的应用(论文文献综述)

王志宇[1](2019)在《高功率因数双PWM电机四象限变频系统设计与优化控制》文中进行了进一步梳理随着社会的发展和科技的进步,电能质量的研究越来越受到国家的重视,解决用电设备对电网的污染问题具有重要意义。现代工业中,非线性负载的大量使用,如电机、二极管整流器等,使得大量的无功电流和谐波电流注入电网,严重影响了电网质量。双PWM变流器以其功率因数高、能量可双向流动、谐波含量低等优点,广泛应用于轨道交通、钢铁工业等领域,改善了用电设备对电网的污染问题。其中电压型双PWM变流器以调压范围广,应用场合多等优势,受到越来越多学者的关注。因此,本文以电压型双PWM变流系统为研究对象展开研究。本文首先研究双PWM变流系统的基本原理。建立PWM整流器的数学模型,对比不同的调制方式,详细分析PWM整流器的三种运行模式;依据三相异步电机四象限运行基本理论,分析了三相异步电机四象限运行的条件及其功率平衡关系。其次,设计双PWM变流器的各个组成部分,包括整流部分的基于二阶广义积分器的单相数字锁相环,及基于比例积分调节的双闭环控制器设计;逆变部分的基于三相异步电机恒压频比控制的变频器设计,同时对每个环节进行仿真分析与实验验证;分析了基于PWM整流器、PWM逆变器和异步电机构成的双PWM四象限变流系统的功率平衡关系。再次,针对双PWM变流器轻载下网侧电流谐波问题进行研究,对谐波产生的原因进行分析;设计了抑制电流谐波的基于准比例谐振的电流内环控制器,详细对比分析了各个参数对准比例谐振控制器性能的影响,并进行仿真分析和实验验证;设计了抑制直流电压纹波的基于滑模变结构的电压外环控制器,并通过仿真进行验证。最后,搭建了基于DSP28335控制器的双PWM变流器硬件实验平台,编写控制器应用程序,设计人机交互界面,建立了完整的双PWM变流系统。同时对双PWM变流器构成的对拖实验平台进行实验,验证了系统的可靠性和稳定性。

殷胤强[2](2019)在《基于DSP的交流调速实验平台的研制》文中进行了进一步梳理随着电力电子技术的发展,以及对电机节能与控制精度要求的不断提高,交流传动控制技术得到了迅速发展。交流异步电动机在各个领域广泛应用,成为各大、专院校电气相关专业的必须课程。虽然交流调速系统在工业中已较成熟,但针对院校的实验系统还不够完善,为了使教学能够更加直观易懂,使学生能够深入掌握其原理和实践方法,更好的满足交流调速系统和相关课程教学和科研的要求,本文设计了一种以MS320F2812 DSP为控制核心的交流异步电机闭环调速系统的实验平台。论文首先分析了异步电动机等效电路,机械特性以及谐波影响等特性;给出了坐标表变换原理,并建立了旋转坐标系下异步电动机的数学模型,简化了异步电动机控制分析过程。在此基础上分别研究了异步电动机标量控制与磁场定向控制,并根据磁场定向控制原理,在旋转坐标下实现了异步电动机磁链与转矩的分别控制,进一步给出了转子磁链的定向估计方法,实现了异步电动机旋转坐标下的自然解耦控制。在MATLAB中,结合SVPWM控制原理,对基于转子磁链估计的磁场定向控制进行了仿真分析。实现交流调速系统实验设备的研制,分别进行了硬件及软件设计。硬件电路设计主要包括整流电路、逆变电路、检测电路和外围电路。其中整流电路包含了滤波电路与保护电路设计,逆变电路包含了驱动电路和隔离电路的设计,检测电路中包含了电压、电流、转速的检测电路设计,外围电路包括电源电路、通信电路、按键电路设计等。并在设计完成后,通过SPWM控制实验和SVPWM控制实验,对所设计硬件电路进行了实验验证;软件程序设计采用在MATLAB/Simulink中的代码自动生成功能,利用Target Support Package for TC2/C2000中的模块搭建了异步电动机磁场定向控制程序,下载到DSP中。通过LabVIEW对上位机系统进行界面设计,在上位机界面中控制电机运行并显示实验结果。最后通过调速实验,验证了系统设计的正确性。

张一骁[3](2015)在《基于能量管理的可逆变频调速系统的研究与实现》文中研究指明随着电力电子技术与数字控制技术的快速发展,由全控型开关器件构成的PWM变流器在电力电子设备中得到了日益广泛的应用。由于PWM变流器具有功率因数可调、交流侧电流正弦度高以及能量双向流动等优点,不仅可实现调速系统的正反双向运行,而且降低了功率控制系统对电网电能质量的污染,符合“绿色”电网的发展趋势和节能环保的国家发展战略。因此以PWM变流器为基本单元,构造back-to-back变流器并将其应用到电动机调速控制中,就成为当前高性能调速领域的发展趋势和研究热点。本文以back-to-back变流器为基础,对驱动永磁同步电动机的可逆变频调速系统进行了较为深入的研究,设计了调速系统的正反向运行控制策略;针对过渡过程中系统能量的变化特点,设计了可逆变频调速系统的能量管理策略。文中首先针对可逆变频调速系统的不同运行模式,从系统拓扑结构和数学模型两方面进行详细分析,并据此提出了不同运行模式下系统的具体控制需求;然后基于此,利用矢量控制思想、SVPWM调制技术以及双闭环控制结构,设计实现了可逆变频调速系统的正向、反向运行控制策略。其中针对系统控制中的关键点,即正反向运行模式的切换过渡过程,建立了与之相对应的能量流动方程;根据模型参考自适应理论,设计了基于转动惯量辨识的能量管理策略,动态协调系统的运行状态和功率,实现了可逆变频调速系统在过渡过程中的自主连续运行。上述各项控制策略均在Matlab仿真软件环境中进行了大量的仿真实验。一系列的仿真结果充分表明了所有控制策略具有良好的控制性能。在上述理论分析和仿真实验的基础上,本课题从硬件电路和软件程序两方面设计实现了可逆变频调速系统。文中主要对以两电平back-to-back变流器为基础的硬件电路和可逆变频调速系统的控制软件的设计思路和实现过程进行阐述。最后,基于现有的3.5kW电机测试实验平台,针对本文所研究的可逆变频调速系统进行了系统测试。文中主要围绕测试过程中出现的实验现象、测试结果进行分析,对系统正、反向运行以及过渡过程中的调速性能展开研究。实验结果充分验证了文中所述可逆变频调速系统设计方案以及相应控制策略的可行性与正确性,为后续课题的研究工作奠定了良好的技术基础。

赵龙[4](2012)在《基于TMS320F2808异步电动机控制系统的研究与实现》文中研究说明随着电力电子技术和交流调速技术的发展,异步电动机矢量控制技术已经逐步成熟起来,并获得了优良的静动态性能。近年来,无速度传感器技术成为了研究热点,特别是无速度传感器在高性能的矢量控制系统的产品实现上吸引了人们的关注。本论文主要研究了基于TMS320F2808异步电动机控制系统的实现,并利用所设计的实验平台对变频器进行了深入分析和研究。本论文在异步电动机数学模型的基础上分析了基于转子磁场定向的异步电动机矢量控制系统,并利用电压空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)和模型参考自适应技术(MARS)实现了异步电动机的无速度传感器矢量控制。然后,搭建了以TI公司的TMS320F2808为控制核心的,主电路采用三菱公司的智能功率模块PS21865的无速度传感器矢量控制系统硬件实验平台。详细介绍了控制系统的主电路和控制电路设计,包括整流电路、滤波电路、逆变电路、检测电路、保护电路、隔离电路等;为了提高系统控制精度、稳定性和快速性,实现高性能的闭环控制,本系统的电流检测采用了具有高精度的闭环霍尔电流传感器进行检测,电压检测采用了方法比较简单的电阻分压法进行检测;并对电路中各元器件的参数选择做出了详细的分析与计算。本系统设计的硬件电路为异步电动机控制系统软件的设计实现提供了良好的硬件平台。最后,利用空载实验和堵转实验实现了异步电动机的离线参数辨识,并完成了相电流、死区时间、SVPWM等实验,通过对实验结果的分析,可以看出本系统设计具有良好的静动态性能。

李璐[5](2011)在《双PWM变频器整流控制策略及系统实现的研究》文中研究表明用不控整流桥作为整流环节的交—直—交变频调速系统存在着网侧输入电流谐波比较大、功率因数低以及不能四象限运行的缺点。为了克服上述缺点,常规的双PWM变频调速系统将上述不控整流环节换成了PWM整流器,这种对整流器和逆变器都用PWM技术独立驱动的双PWM变频调速系统,具有网侧输入电流波形接近正弦、单位功率因数、输出的电压及电流频率均可调、输出电流为正弦波、可以四象限运行、能量能够双向流动等优点。但是,当异步电机突然加减速或者加减负载时,由于直流侧电容的响应比较慢,导致直流侧的电容电压产生比较大的波动。为了避免这种情况,可以加大直流侧电容的容量。但是大容量的直流电容体积庞大,且价格昂贵,使用寿命短,同时导致响应比较慢,影响了整个系统的动态性能。基于有功功率反馈的双PWM控制方法可以减小直流电压波动,同时减小直流电容的容量,提高系统的动态反应速度。本文研究了基于有功功率反馈的双PWM变频器,PWM整流部分是本课题的研究重点。分析了三相电压型PWM整流器的主电路结构、工作原理以及不同坐标系下的数学模型,介绍了直接电流控制策略中的固定开关频率PWM电流控制,设计了电压外环、电流内环的双闭环控制系统。实验结果达到了预期的设计要求。分析了在电网电压不平衡条件下三相电压型PWM整流器的数学模型、电网电压及电流正负序检测的方法以及两种不同的控制策略。在MATLAB下设计了不平衡条件下的三相电压型PWM整流器仿真模型,仿真结果表明:采用的正、负序检测方法,能够很好地分离电压及电流的正、负序分量;利用抑制交流侧负序电流的控制方法,能够使三相交流电流不含负序电流,达到基本对称的目的;利用抑制直流侧电压二次谐波的控制方法,能够使直流侧电压在达到给定值时不含二次谐波,保持稳定。在PWM逆变部分,分析了异步电机的数学模型及坐标变换,重点阐述了转子磁场位置的计算方法,最后介绍了转子磁场定向矢量控制系统的构成,采用了转速外环、电流内环的双闭环调速系统。本文重点分析了基于有功功率反馈的双PWM控制方法,该方法的基本原理是通过整流器和逆变器的功率平衡控制,将逆变器的有功功率直接反馈到整流器的电流环给定上。此外,研究中推导了整流器电流环给定值的计算公式。在MATLAB下搭建了常规的双PWM系统和基于有功功率反馈的PWM系统的仿真模型,仿真结果可以看出:与常规的方法相比,采用有功功率反馈的方法可以有效地减小直流侧电压的波动。在实验系统中,整流器和逆变器的控制系统分分别以TMS320F2812 DSP和TMS320LF2407A DSP为核心,基于有功功率反馈的方法需要将TMS320LF2407A DSP计算出的有功功率反馈给TMS320F2812 DSP,本文采用两片DSP上自带的CAN模块进行功率传输。设计了通信系统的硬件电路及软件实现方法,实验数据的传输结果表明该方法是可行的。进行了基于有功功率反馈的双PWM变频调速系统的软件设计与实验,通过对该方法和常规方法的实验结果进行对比,可以看出利用该方法在电机启动、停车、加减负载和加减速的动态过程中有效地抑制了直流侧电压的波动,提高了整个系统的抗扰性能,达到了预期的控制效果。

张有清,杨文焕,王世杰,葛敏,严兰舟[6](2010)在《基于LabVIEW串行通信的变频调速监控系统》文中研究说明介绍了串行通信在变频驱动监控系统中的应用,它通过串行口将数字信号处理器(DSP)采集到的电压、电流及转速量传送到上位机,并将控制指令通过串行口发送到DSP。提出了几种串行通信的实现方式,并根据试验要求选择一种合适的方法。上位机采用LabVIEW编程,通过采用LabVIEW开发平台,PC机能很好地实现数据接收、数据存储和绘图,并通过前面板波形图分析变频调速系统的运行状态及性能。试验结果表明采用的通信方式能达到要求。

周欣[7](2010)在《基于DSP智能变频调速系统的研究》文中指出随着电力电子技术的迅速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速已成为发展趋势。电机交流变频调速技术以其优异的调速起动、制动性能,高效率及节电效果已成为当今节电、提高产品质量、改善环境和推动技术进步的一种主要手段。本文选择“基于DSP的智能变频调速系统的研究”,旨在发挥数字信号处理技术与智能控制理论相结合的优点,在现有技术的基础上提高变频调速系统的数字化水平和智能化程度。本文运用了VVVF调速原理、矢量控制原理、SVPWM理论与技术,对变频调速系统进行了模块化设计,减少了元器件数量,缩小了系统的体积,并改善了动静态性能和可靠性。在实际控制过程中,非线性因素及参数时变性导致系统的控制精度无法满足且稳定性较差,针对这一固有问题,传统的PID控制对此已无能为力,而智能控制则能够有效地提高系统的鲁棒性。本文将模糊PID控制应用于变频调速系统的转速环,替代传统的PID调节器,得到了超调量更小且静态误差更小的转速响应,改善了系统的性能。在本系统的硬件方面,设计了以DSP和智能功率模块IPM为核心的硬件,其中包括对主电路、控制电路以及保护电路的设计。主回路包括整流、滤波、逆变电路等;控制回路包括外部程序存储器扩展电路、译码电路、设置和显示电路以及电压、电流、转速及位置的检测电路等;保护回路包括断相、过热、过流、过压的保护电路等。在本系统的软件方面,以矢量控制算法为核心控制策略对整个系统进行了相关程序模块的设计,系统软件由主程序和中断服务子程序构成。主程序主要完成初始化工作;子程序所包括的模块有:SVPWM的程序设计、PID控制的程序设计、转子磁链定位的程序设计、CLARKE变换及其逆变换的程序设计、PARK变换及其逆变换的软件设计、设定及显示的软件设计。本文最后还对整个变频调速系统进行了仿真实验,分别对基于传统PID速度调节器的变频调速系统和基于模糊PID速度调节器的变频调速系统进行了先后仿真分析,对比两者仿真结果得知:后者具有更好的动静态调速性能,从而验证了本系统设计的合理性。

金苏江,庞庆生[8](2009)在《基于PS21564模块的交流变频调速控制系统设计》文中研究指明PS21564模块为集驱动电路、短路、欠压、过热等保护电路于一体的,第五代低功耗智能型功率模块(IPM)。变频调速系统以IPM为功率电路的核心,DSP为控制电路的主要部件,采用空间矢量控制算法,实现了磁链与转矩的解耦控制。充分利用DSP丰富的外设和强大的运算能力,实时地完成了坐标变换、电流闭环和速度闭环的控制。介绍了与上位机通信的硬件设计和相应的程序代码,实验结果表明,该交流变频调速控制系统的静、动态性能可与直流调速系统相媲美。

刘丹[9](2008)在《基于LonWorks网络的变频调速系统》文中认为LonWorks是一种具有强劲实力的全新的现场总线技术,它提供了一个开放性强的局部操作网络,将LonWorks现场总线系统接入Internet便可实现对现场执行机构的远程控制,这适应了当前控制系统向开放性、智能化、网络化方向发展的趋势。目前在电气传动领域,PWM控制技术是电气传动的关键技术之一,是电气传动控制领域研究的热点。PWM控制技术是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变成电压脉冲序列,并通过控制电压脉冲宽度或周期以达到变压的目的,或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术。本文将LonWorks现场总线技术与PWM变频调速技术很好地结合在一起,对实现LonWorks控制网络下的变频调速展开了研究。本文针对LonWorks网络控制技术的特点,首先在实验室搭建了LonWorks技术的NodeBuilder开发平台,然后以此平台,利用Echelon公司推出的ShortStack技术创建了基于主机的LonWorks智能节点。本文中在实现变频调速的控制方法上采用了空间电压矢量(SVPWM)技术,并搭建了基于SVPWM的异步电机变频调速仿真模型进行Matlab仿真,仿真结果表明本文实现SVPWM控制的算法思路是正确可行的,之后进行了以数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A为控制核心的变频调速控制单元硬件设计,这包括微控制器及其扩展电路、电源电路、转速控制电路、驱动电路、逆变电路、检测电路等电路;本文也进行了DSP软件开发,包括系统的主程序,串行通信中断服务程序和PWM中断服务程序开发;最后通过实验验证了本文设计方案是正确可行的。

赵振[10](2008)在《异步电动机系统转速持续振荡分析实验平台的开发》文中提出异步电动机传动系统在V/f为常数控制方式下运行时,常伴随有电动机转速持续振荡现象的出现。本文以TI公司电机控制专用微处理器TMS320F2812型数字信号处理器(DSP)为系统的控制核心,以7MBP100RA120型智能功率模块(IPM)为逆变器开关器件,以空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)为控制算法,开发出一套异步电动机变频调速系统实验平台,该平台既能直观地表征转速持续振荡现象的出现,又能根据实际需要实现控制算法的多次开发。系统实验结果表明:研发的异步电动机变频调速系统结构简单、性能可靠、环境开放,不仅为异步电动机系统转速持续振荡现象的分析提供了合理且实用的平台,还为改善和消除振荡现象而开展的振荡控制研究提供了有力的保障。

二、基于DSP的串行通信在变频调速系统中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于DSP的串行通信在变频调速系统中的应用(论文提纲范文)

(1)高功率因数双PWM电机四象限变频系统设计与优化控制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外双PWM变流器发展历程、研究现状及趋势
        1.2.1 双PWM电机控制系统的发展历程和优势
        1.2.2 双PWM电机系统四象限运行的控制难点
        1.2.3 双PWM控制技术的研究现状
    1.3 本论文主要研究内容和各章节安排
第二章 电压型双PWM变流器的基本原理
    2.1 概述
    2.2 电压型PWM整流器的基本结构和工作原理
        2.2.1 主电路拓扑结构和数学模型
        2.2.2 PWM整流器的工作原理及SPWM调制策略
    2.3 三相异步电机四象限运行理论基础
        2.3.1 三相异步电机的数学模型
        2.3.2 异步电机四象限运行条件与功率平衡分析
    2.4 本章小结
第三章 电压型双PWM变流器的设计
    3.1 概述
    3.2 基于广义积分法的数字单相锁相环设计
        3.2.1 基于广义积分法的虚拟正交信号发生器设计
        3.2.2 基于PI控制和SOGI的单相锁相环设计
        3.2.3 虚拟信号发生器和锁相环效果仿真与实验验证
    3.3 PWM整流器的双闭环控制策略研究
        3.3.1 基于PI调节的内环电流跟踪控制器设计
        3.3.2 基于PI调节的电压外环控制器设计
        3.3.3 双闭环控制系统的实验验证
    3.4 三相异步电机的变压变频控制技术
        3.4.1 三相异步电机恒压频比控制策略研究
        3.4.2 三相SPWM调制和SVPWM调制技术的对比研究
        3.4.3 三相V/F变压变频控制仿真与实验验证
    3.5 双PWM变流器设计与四象限运行实验研究
        3.5.1 双PWM变流系统整体结构
        3.5.2 双PWM变流器四象限运行分析
        3.5.3 两组双PWM变流器四象限运行及对拖试验验证
    3.6 本章小结
第四章 轻载下网侧电流谐波的抑制
    4.1 轻载电流谐波产生的原因分析
        4.1.1 直流电压脉动的影响
        4.1.2 电网电压谐波的影响
        4.1.3 死区效应的影响
    4.2 基于比例谐振的电流内环控制器对谐波的抑制
        4.2.1 传统PI调节电流跟踪存在的问题
        4.2.2 比例谐振控制对电流谐波的抑制
        4.2.3 数字准比例谐振控制器的设计
        4.2.4 仿真和实验验证
    4.3 基于滑模变结构的电压外环控制器对谐波的抑制
        4.3.1 滑模变结构控制的基本理论
        4.3.2 抖振的产生及抑制
        4.3.3 滑模变结构控制的单相PWM整流器电压外环设计
        4.3.4 仿真分析
    4.4 本章小结
第五章 系统设计与实验验证
    5.1 概述
        5.1.1 主电路硬件结构
        5.1.2 控制电路硬件结构
    5.2 系统软件设计
    5.3 双PWM两电机四象限运行对拖实验验证
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间所取得的相关科研成果
致谢

(2)基于DSP的交流调速实验平台的研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 异步电机调速系统研究现状
    1.3 论文设计要求
    1.4 论文主要研究内容
第二章 异步电机调速系统分析
    2.1 异步电动机结构及数学模型
        2.1.1 异步电机等效电路
        2.1.2 异步电机的谐波及其影响
    2.2 坐标变换模型
        2.2.1 三相静止与两相静止坐标系的变换
        2.2.2 两相静止和两相旋转坐标系的变换
    2.3 电压源型三相变流器
        2.3.1 三相电压变流器的数学模型
        2.3.2 静止坐标系下的数学模型
        2.3.3 旋转坐标系下的数学模型
        2.3.4 数学模型的线性化处理
    2.4 本章小结
第三章 异步电机传动系统控制与仿真
    3.1 异步电机的标量控制
        3.1.1 开环电压/频率(V/F)控制
        3.1.2 带转矩与磁链控制的速度闭环标量控制
    3.2 基于SVPWM的异步电机磁场定向控制
        3.2.1 转子磁链估算
    3.3 转子磁链定向的SVPWM矢量控制系统的仿真
        3.3.1 异步电动机控制系统的仿真模型
        3.3.2 系统仿真主电路部分
        3.3.3 PI调节器模块
        3.3.4 转子磁链观测模型
        3.3.5 电压计算模块
        3.3.6 电压空间矢量(SVPWM)模块
    3.4 矢量控制系统仿真结果及分析
        3.4.1 仿真结果
        3.4.2 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第四章 异步电机调速系统硬件电路设计
    4.1 变频调速系统总体电路框图
    4.2 三相不可控整流电路设计
        4.2.1 滤波电路
        4.2.2 限流电路
        4.2.3 保护电路
    4.3 IPM逆变电路设计
        4.3.1 IPM驱动电路
        4.3.2 光耦隔离电路
        4.3.3 故障检测电路
    4.4 检测电路设计
        4.4.1 转速检测电路
        4.4.2 电压检测电路
        4.4.3 电流检测电路
    4.5 系统核心控制及其外围电路设计
        4.5.1 电源电路设计
        4.5.2 数字地模拟地隔离电路
        4.5.3 时钟电路
        4.5.4 复位电路
        4.5.5 JTAG接口
        4.5.6 外部存储器
    4.6 通信电路设计
        4.6.1 USB通信电路设计
        4.6.2 RS232 收发器电路
        4.6.3 CAN总线电路
    4.7 其他外围电路设计
    4.8 系统硬件电路实验验证
        4.8.1 SPWM控制技术实验
        4.8.2 SVPWM控制技术实验
    4.9 部分模块化电路展示
    4.10 本章小结
第五章 基于代码自动生成的系统软件设计
    5.1 开发语言与开发环境简介
        5.1.1 MATLAB与 TI CCS的接口
        5.1.2 DSP代码自动生成流程
    5.2 系统程序设计总体框架
    5.3 DSP主程序设计
    5.4 ADC硬件中断调用子程序设计
    5.5 上位机界面设计
    5.6 实验结果与分析
        5.6.1 实验初始化
        5.6.2 研究速度调节器PI值对系统性能的影响
        5.6.3 改变电流调节器PI值对系统性能的影响
        5.6.4 研究转子回路时间常数Tr对系统性能的影响
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

(3)基于能量管理的可逆变频调速系统的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 永磁电动机调速系统的拓扑结构
        1.2.2 调速系统控制策略研究现状
    1.3 本文研究内容
        1.3.1 建立系统数学模型
        1.3.2 根据控制需求设计系统的控制策略
        1.3.3 建立调速系统的能量管理策略
        1.3.4 系统控制策略的验证与实现
    1.4 小结
第2章 可逆变频调速系统的拓扑结构与数学模型分析
    2.1 引言
    2.2 系统正向运行的拓扑结构与数学模型
        2.2.1 电网侧PWM变流器拓扑结构
        2.2.2 电网侧数学模型
        2.2.3 电机侧PWM变流器拓扑结构
        2.2.4 电机侧数学模型
    2.3 系统反向运行的拓扑结构与数学模型
        2.3.1 电机侧PWM变流器拓扑结构
        2.3.2 电机侧数学模型
        2.3.3 电网侧PWM变流器拓扑结构
        2.3.4 电网侧数学模型
    2.4 可逆变频调速系统的控制需求分析
        2.4.1 正向运行的控制需求分析
        2.4.2 反向运行的控制需求分析
    2.5 本章小结
第3章 可逆变频调速系统的稳态运行控制策略
    3.1 引言
    3.2 系统正向运行控制策略研究
        3.2.1 网侧可控整流控制策略
        3.2.2 永磁同步电动机矢量控制策略
    3.3 系统反向运行控制策略研究
        3.3.1 永磁同步电动机可控整流策略
        3.3.2 电网侧并网逆变控制策略
    3.4 空间矢量脉宽调制技术
        3.4.1 空间矢量脉宽调制技术的原理
        3.4.2 空间矢量脉宽调制技术的实现方法
    3.5 本章小结
第4章 过渡过程中可逆变频调速系统的能量管理策略
    4.1 引言
    4.2 过渡过程中系统能量流动模型的建立
        4.2.1 可逆变频调速系统的电功率方程
        4.2.2 过渡过程中的系统能量方程
    4.3 可逆变频调速系统的能量管理策略
        4.3.1 基于模型参考自适应的转动惯量辨识
        4.3.2 基于转动惯量辨识的能量管理策略
    4.4 本章小结
第5章 可逆变频调速系统的仿真与分析
    5.1 引言
    5.2 系统仿真模型搭建
        5.2.1 电网侧PWM变流器仿真模型
        5.2.2 电机侧PWM变流器仿真模型
        5.2.3 能量管理及协调控制仿真模型
    5.3 可逆变频调速系统正向运行的仿真结果
    5.4 可逆变频调速系统的反向运行仿真结果
    5.5 基于能量管理的过渡过程仿真结果
    5.6 本章小结
第6章 可逆变频调速系统的硬件电路设计与实现
    6.1 引言
    6.2 可逆变频调速系统的总体结构
    6.3 功率电路设计
        6.3.1 功率器件选型
        6.3.2 IGBT驱动电路设计
        6.3.3 功率器件缓冲电路设计
    6.4 直流母线电路设计
    6.5 信号检测及调理电路设计
        6.5.1 交流电压检测电路设计
        6.5.2 交流电流检测电路设计
        6.5.3 电动机转速与转子位置检测电路设计
    6.6 硬件保护电路设计
        6.6.1 第一类短路保护电路设计
        6.6.2 第二类短路保护电路设计
    6.7 本章小结
第7章 可逆变频调速系统的控制软件设计与实现
    7.1 引言
    7.2 可逆变频调速系统的控制程序框架
    7.3 电网侧PWM变流器控制程序设计
        7.3.1 电网侧主程序设计
        7.3.2 电网侧DSP定时器中断服务程序设计
        7.3.3 电压电流采样程序设计
        7.3.4 电网电压矢量定向程序设计
        7.3.5 控制回路程序设计
    7.4 电机侧控制程序设计
        7.4.1 电机侧主程序设计
        7.4.2 电机侧DSP定时器中断服务程序设计
        7.4.3 转子位置初始化与转子转速位置检测程序设计
        7.4.4 电动机侧电压电流检测程序设计
        7.4.5 控制回路程序设计
    7.5 能量管理策略的程序设计
        7.5.1 转动惯量观测器程序设计
        7.5.2 工作模式判断程序设计
        7.5.3 通讯程序设计
    7.7 本章小结
第8章 可逆变频调速系统的调试及实验结果
    8.1 引言
    8.2 永磁同步电动机调速实验平台介绍
        8.2.1 实验平台结构介绍
        8.2.2 实验内容与性能指标
    8.3 系统正向运行实验及结果分析
    8.4 系统反向运行实验及结果分析
    8.5 系统过渡过程实验及结果分析
    8.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢

(4)基于TMS320F2808异步电动机控制系统的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 交流调速技术的概况
    1.3 交流调速系统的控制策略
    1.4 论文的主要研究内容及结构安排
2 异步电动机矢量控制系统
    2.1 矢量控制原理
    2.2 矢量控制的坐标变换
    2.3 异步电动机在不同坐标系下的数学模型
    2.4 转子磁场定向异步电动机的数学模型和特点
    2.5 异步电动机转子磁链观测
    2.6 无速度传感器矢量控制系统的转速辨识方法
    2.7 基于 MARS 的无速度传感器矢量控制系统基本结构
    2.8 本章小结
3 系统硬件设计与实现
    3.1 系统总体结构图
    3.2 系统主电路设计
        3.2.1 整流电路
        3.2.2 直流滤波电路
        3.2.3 逆变电路
    3.3 系统控制器
    3.4 系统检测电路
        3.4.1 电流检测电路
        3.4.2 直流母线电压检测电路
    3.5 保护电路
        3.5.1 启动保护
        3.5.2 过流保护
        3.5.3 过欠压保护
        3.5.4 IPM 故障信号处理
    3.6 PWM 信号隔离电路
    3.7 PWM 信号输出控制电路
    3.8 DSP 的供电电源电路
    3.9 串行通信电路
    3.10 本章小结
4 系统软件的设计
    4.1 系统软件主程序
    4.2 中断服务子程序
    4.3 AD 采样子程序
    4.4 故障中断子程序
    4.5 串行通信子程序
    4.6 本章小结
5 实验结果与分析
    5.1 电动机参数
    5.2 实验结果及分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
附录Ⅰ:异步电动机矢量控制系统控制电路原理图
附录Ⅱ:异步电动机矢量控制系统主电路原理图
附录Ⅲ:控制系统的实物图
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(5)双PWM变频器整流控制策略及系统实现的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 PWM整流器的研究现状
    1.3 双PWM变频调速系统的研究现状
    1.4 论文的研究内容和主要工作
第二章 三相电压型PWM整流器的原理、数学模型及其控制策略
    2.1 PWM整流器工作原理分析
        2.1.1 单相电压型PWM整流器工作原理
        2.1.2 三相电压型PWM整流器工作原理
    2.2 三相电压型PWM整流器的数学模型
        2.2.1 三相电压型PWM整流器的一般模型
        2.2.2 三相电压型PWM整流器在旋转两相dq坐标系中的数学模型
    2.3 三相电压型PWM整流器基于固定开关频率的SVPWM电流控制策略
    2.4 电压空间矢量控制
        2.4.1 三相电压型PWM整流器的电压空间矢量分布
        2.4.2 电压空间矢量PWM控制原理
        2.4.3 扇区的确定
        2.4.4 主次矢量的作用时间
        2.4.5 矢量切换点的确定
    2.5 仿真结果及分析
        2.5.1 负载恒定
        2.5.2 突变负载
        2.5.3 能量回馈
第三章 电网电压不平衡时三相电压型PWM整流器的控制
    3.1 电网电压不平衡的原因及对三相电压型PWM整流器的影响
    3.2 电网电压不平衡条件下三相电压型PWM整流器的数学模型
        3.2.1 电网电压不平衡条件下正、负序电量关系
        3.2.2 电网电压不平衡条件下三相电压型PWM整流器的数学模型
    3.3 电网电压不平衡条件下三相PWM整流器的控制策略
        3.3.1 电网电压不平衡条件下三相PWM整流器的工作原理
        3.3.2 电网不平衡电压的检测
        3.3.3 抑制三相电压型PWM整流器交流负序电流的不平衡控制策略
        3.3.4 抑制三相电压型PWM整流器直流侧电压二次谐波的不平衡控制策略
    3.4 电网电压不平衡时三相电压型PWM整流器的仿真
        3.4.1 电网不平衡电压检测的仿真
        3.4.2 抑制交流负序电流的仿真
        3.4.3 抑制直流侧二次谐波的仿真波形
第四章 异步电动机的闭环矢量控制的原理
    4.1 异步电机的数学模型及坐标变换
    4.2 转子磁场位置的计算
    4.3 转子磁场定向矢量控制系统的系统构成
第五章 基于有功功率反馈的双PWM变频调速系统的控制
    5.1 有功功率反馈的原理
    5.2 基于有功功率反馈的双PWM变频调速系统的仿真框图及仿真波形
        5.2.1 突加负载
        5.2.2 突降转速
第六章 双PWM变频调速系统的硬件和软件设计
    6.1 系统硬件电路的设计
    6.2 主电路的构成及参数选择
        6.2.1 IPM的选择
        6.2.2 直流侧电压的确定
        6.2.3 交流侧电感的选择
        6.2.4 直流侧电容的选择
    6.3 控制电路的构成
        6.3.1 TMS320F2812及TMS320LF2407A的特点
        6.3.2 CAN总线的介绍
        6.3.3 基于ADS8365的信号采集处理电路
        6.3.4 信号检测与调理电路
        6.3.5 两片DSP之间的CAN模块以及与上位机之间的通信电路
    6.4 软件设计
        6.4.1 主程序设计
        6.4.2 中断服务程序设计
        6.4.3 两片DSP之间的CAN模块以及两者与上位机之间的通信的软件设计
    6.6 数据定标
        6.6.1 IQmath库介绍
        6.6.2 定标Q的选取
第七章 系统的实验结果
    7.1 三相电压型PWM整流器的实验结果
        7.1.1 稳态性能的实验结果
        7.1.2 动态性能的实验结果
    7.2 CAN模块通信的调试
    7.3 基于有功功率反馈的双PWM变频调速系统的实验结果
        7.3.1 电机稳定运行时网侧电压、电流及直流侧电压的实验结果
        7.3.2 电机启动时的实验结果
        7.3.3 突加减负载的实验结果
        7.3.4 电机调速时的实验结果
        7.3.5 电机突然停车的实验结果
        7.3.6 能量回馈的实验结果
第八章 全文总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

(6)基于LabVIEW串行通信的变频调速监控系统(论文提纲范文)

0 引言
1 串行口通信的系统结构
    1.1 串行口通信的几种方式
    1.2 硬件电路
2 系统软件实现
    2.1 DSP软件实现
    2.2 PC机Lab VIEW软件电路的实现
3 通信试验
4 结语

(7)基于DSP智能变频调速系统的研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 相关研究的现状与动态
    1.3 研究主要工作与成果
第2章 系统组成原理
    2.1 VVVF调速技术
    2.2 矢量控制技术
        2.2.1 坐标变换
        2.2.2 磁场定向
    2.3 SVPWM技术
        2.3.1 电压矢量和磁链矢量
        2.3.2 电压空间矢量的逆变器
        2.3.3 电压空间矢量算法
        2.3.4 SVPWM的实现方法
    2.4 系统基本架构
第3章 系统硬件电路的设计
    3.1 硬件总体策划
    3.2 主电路的设计
        3.2.1 整流电路的设计
        3.2.2 滤波电路的设计
        3.2.3 逆变电路的设计
    3.3 控制电路的设计
        3.3.1 DSP的选型
        3.3.2 外部程序存储器扩展电路的设计
        3.3.3 译码电路的设计
        3.3.4 LED显示电路的设计
        3.3.5 键盘接口电路的设计
        3.3.6 电流检测电路的设计
        3.3.7 电压检测电路的设计
        3.3.8 电动机转速和位置检测电路的设计
    3.4 保护电路的设计
        3.4.1 断相保护的设计
        3.4.2 过热保护的设计
        3.4.3 过流和过压保护电路的设计
第4章 系统软件设计
    4.1 软件总体策划
    4.2 主程序设计
    4.3 子程序设计
        4.3.1 SVPWM的程序设计
        4.3.2 PID控制的程序设计
        4.3.3 转子磁链定位的程序设计
        4.3.4 CLARKE变换及其逆变换的程序设计
        4.3.5 PARK变换及其逆变换的程序设计
        4.3.6 设定及显示处理的程序设计
第5章 模糊控制在变频调速系统中的应用
    5.1 模糊控制系统组成、原理及特点
    5.2 模糊PID控制方法
        5.2.1 模糊PID的组成原理
        5.2.2 模糊PID控制器的参数整定
    5.3 模糊PID转速调节器的设计
        5.3.1 输入输出量模糊化
        5.3.2 模糊控制规则表的设计
第6章 系统仿真
    6.1 仿真平台
    6.2 异步电动机变频调速系统的仿真
        6.2.1 变频调速系统仿真模型的建立
        6.2.2 变频调速系统仿真结果的分析
    6.3 模糊PID速度调节器的仿真
    6.4 基于模糊PID速度调节器的变频调速系统仿真
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

(8)基于PS21564模块的交流变频调速控制系统设计(论文提纲范文)

0 引言
1 电力电子技术的发展
    1.1 功率电子器件的发展
    1.2 IPM简介
    1.3 空间电压矢量控制技术
    1.4 DSP在电机控制中的应用
2 系统硬件结构
    2.1 电流检测
    2.2 电压检测
    2.3 通信系统硬件原理
3 系统软件设计
    3.1 TMS320F280x的数据格式
    3.2 A/D转换程序设计
    3.3 上位机串行通信软件系统
        3.3.1 串行通信控件MSComm的简介
        3.3.2 上位机串行通信系统软件实现
4 实验与结果
    4.1 Matlab软件进行仿真试验
    4.2 SVPWM管脚波形和相电流波形
5 结语

(9)基于LonWorks网络的变频调速系统(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 LonWorks现场总线
        1.2.2 交流PWM变频技术
    1.3 论文的主要工作
第2章 基于LonWorks网络的变频调速系统的总体结构
第3章 LonWorks网络控制技术
    3.1 LonWorks网络控制技术
    3.2 神经元芯片
        3.2.1 神经元芯片的CPU结构
        3.2.2 存储器
        3.2.3 通信端口
        3.2.4 输入/输出接口
        3.2.5 时钟信号
        3.2.6 服务引脚
        3.2.7 复位引脚
    3.3 LonTalk协议
    3.4 Neuron C语言
        3.4.1 网络变量
        3.4.2 调度程序
        3.4.3 显式报文
    3.5 NodeBuilder应用开发
        3.5.1 NodeBuilder软件平台
        3.5.2 NodeBuilder硬件平台
    3.6 创建控制网络
第4章 LonWorks智能节点设计
    4.1 ShortStack技术原理
    4.2 创建ShortStack微服务器
        4.2.1 TP/FT-10F闪控模块
        4.2.2 ShortStack微服务器的属性
        4.2.3 初始化ShortStack微服务器
    4.3 硬件接口电路设计
    4.4 编写ShortStack串口驱动程序
        4.4.1 Shortstack串口驱动程序的作用
        4.4.2 Shortstack API接口
        4.4.3 创建一个SCI ShortStack驱动
    4.5 创建Neuron C模板文件
    4.6 ShortStack应用程序编程
第5章 变频调速的原理与仿真研究
    5.1 空间电压矢量的原理
    5.2 空间电压矢量的实现
        5.2.1 空间电压矢量所在扇区的判断
        5.2.2 开关向量作用时间的计算
    5.3 SVPWM的MATLAB仿真研究
第6章 变频控制单元的硬件和软件设计
    6.1 硬件结构与工作原理
    6.2 控制电路部分设计
        6.2.1 TMS320F2407A概述
        6.2.2 时钟电路设计
        6.2.3 复位电路设计
        6.2.4 仿真接口设计
        6.2.5 外部程序存储器扩展
        6.2.6 转速控制电路设计
    6.3 SCI通信接口电路硬件设计
    6.4 IGBT功率逆变电路硬件设计
    6.5 驱动电路硬件设计
        6.5.1 驱动芯片IR2133简介
        6.5.2 IR2133驱动电路设计
    6.6 电源电路的设计
    6.7 检测保护电路部分设计
        6.7.1 电流检测保护电路
        6.7.2 电压检测保护电路
        6.7.3 转速检测电路
        6.7.4 故障处理设计
    6.8 硬件抗干扰设计
    6.9 DSP软件开发工具与步骤
    6.10 系统软件总体设计
    6.11 串行通信(SCI)中断服务程序
    6.12 PWM中断服务程序
第7章 实验结果与分析
    7.1 DSP软件实验与分析
    7.2 系统整体实验与分析
第8章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(10)异步电动机系统转速持续振荡分析实验平台的开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
致谢
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 电力电子技术的发展
    1.3 PWM技术
    1.4 DSP芯片的发展及现状
    1.5 异步电动机的参数辨识
    1.6 本文的主要内容
第二章 PWM变频调速的基本原理及控制算法
    2.1 引言
    2.2 变压变频调速的基本控制方式
    2.3 正弦脉宽调制(SPWM)原理与算法
        2.3.1 电压 SPWM调制原理
        2.3.2 SPWM调制技术
    2.4 空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的原理及算法
        2.4.1 电压空间矢量与磁链矢量的关系
        2.4.2 基本电压空间矢量
    2.5 SPWM与 SVPWM的比较
        2.5.1 SPWM和 SVPWM的差别
        2.5.2 SPWM和 SVPWM的联系
    本章小节
第三章 基于 TMS320F2812及 IPM的实验平台硬件设计
    3.1 引言
    3.2 系统总体结构设计
    3.3 系统主电路设计
    3.4 三相整流滤波及限流电路
        3.4.1 整流电路
        3.4.2 滤波电路
        3.4.3 限流电路
    3.5 智能功率模块的驱动及保护
        3.5.1 光耦隔离的功率驱动电路
        3.5.2 IPM的独立驱动电源
        3.5.3 IPM故障保护电路
        3.5.4 泵升电压限制电路
    3.6 各电量的检测电路
        3.6.1 直流电压检测电路
        3.6.2 电流检测及其转换电路
        3.6.3 电机转速的检测
    3.7 DSP及控制电路
    本章小节
第四章 异步电动机变频调速试验平台的软件设计
    4.1 软件开发环境
    4.2 软件模块及其功能
        4.2.1 软件主程序和初始化程序
        4.2.2 定时器 T3下溢中断服务子程序
        4.2.3 正弦波脉宽调制(SPWM)程序
        4.2.4 空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)程序
        4.2.5 串行通信中断服务子程序
        4.2.6 上位机软件设计
    本章小节
第五章 异步电动机参数辨识
    5.1 三相异步电动机基本参数的测定
        5.1.1 定子绕组的冷态直流电阻测量
        5.1.2 堵转试验
        5.1.3 空载试验
    5.2 异步电动机漏电抗的分离
    5.3 转动惯量的测量
    本章小节
第六章 实验结果分析
    6.1 实验平台的性能测试
    6.2 SVPWM与 SPWM两种调制策略的实验比较
    6.3 异步电动机系统转速持续振荡现象的揭示
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
附录
    附图(一) 整套实验平台系统
    附图(二) 控制驱动电路、DSP开发板及 IPM
    附图(三) 整流滤波电路
    附图(四) 实验平台控制电机
    附录(五) 控制电路原理图

四、基于DSP的串行通信在变频调速系统中的应用(论文参考文献)

  • [1]高功率因数双PWM电机四象限变频系统设计与优化控制[D]. 王志宇. 河北工业大学, 2019(06)
  • [2]基于DSP的交流调速实验平台的研制[D]. 殷胤强. 石家庄铁道大学, 2019(05)
  • [3]基于能量管理的可逆变频调速系统的研究与实现[D]. 张一骁. 北京工业大学, 2015(03)
  • [4]基于TMS320F2808异步电动机控制系统的研究与实现[D]. 赵龙. 中北大学, 2012(08)
  • [5]双PWM变频器整流控制策略及系统实现的研究[D]. 李璐. 太原理工大学, 2011(08)
  • [6]基于LabVIEW串行通信的变频调速监控系统[J]. 张有清,杨文焕,王世杰,葛敏,严兰舟. 电机与控制应用, 2010(07)
  • [7]基于DSP智能变频调速系统的研究[D]. 周欣. 武汉理工大学, 2010(12)
  • [8]基于PS21564模块的交流变频调速控制系统设计[J]. 金苏江,庞庆生. 电工电气, 2009(03)
  • [9]基于LonWorks网络的变频调速系统[D]. 刘丹. 南昌大学, 2008(05)
  • [10]异步电动机系统转速持续振荡分析实验平台的开发[D]. 赵振. 合肥工业大学, 2008(11)

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基于DSP的串行通信在变频调速系统中的应用
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