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          基于TMS320LF2407A和AT89S52三相異步電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

          作者: 時(shí)間:2011-02-14 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          其中,給定速度由鍵盤輸入接口輸入AT89S52單片機(jī)系統(tǒng),速度PI調(diào)節(jié)、電流PI調(diào)節(jié)、磁場(chǎng)位置角和轉(zhuǎn)速反饋量的計(jì)算由TMS320 LF2407A計(jì)算實(shí)現(xiàn)。測(cè)得的電機(jī)轉(zhuǎn)速通過(guò)AT89S52系統(tǒng)輸出到液晶顯示單元上實(shí)時(shí)顯示。
          假設(shè)電機(jī)定轉(zhuǎn)子三相繞組完全對(duì)稱;定轉(zhuǎn)子表面光滑,無(wú)齒槽效應(yīng),定轉(zhuǎn)子每相氣隙磁動(dòng)勢(shì)在空間呈正弦分布;磁飽和、渦流及鐵心損耗均忽略不計(jì),則三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方程如下:
          d.JPG
          式中:Lr,Lm分別為轉(zhuǎn)子自感和互感;p是微分算子;isq是定子電流在q軸上的分量;ψrd是轉(zhuǎn)子磁鏈在d軸上的分量。
          從式(1)可以看出,異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與定子電流矢量和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)以及夾角有關(guān)。因此,要想轉(zhuǎn)矩,必須先檢測(cè)和控制磁通。當(dāng)dq坐標(biāo)系在同步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)上且靜止坐標(biāo)系中的各交流量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的直流量時(shí),使d軸和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)方向重合,可得到磁場(chǎng)定向控制方程如下:

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/162455.htm

          e.JPG

          由式(2)可知,檢測(cè)到定子電流的d軸分量(勵(lì)磁分量)可觀測(cè)出轉(zhuǎn)子磁通幅值;由式(4)可知,當(dāng)ψrd恒定時(shí),只要控制定子電流的q軸分量(轉(zhuǎn)矩分量),即可控制電磁轉(zhuǎn)矩。具體工作原理如下:
          通過(guò)電流傳感器測(cè)量逆變器輸出的定子電流iA,iB,經(jīng)過(guò)的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,并利用ic=-(iA+iB)計(jì)算出ic。電流iA,iB,iC通過(guò)Clarke變換和Park變換得到了dq坐標(biāo)系下的勵(lì)磁反饋電流isd和轉(zhuǎn)矩反饋電流isq,與給定的勵(lì)磁電流isdref和轉(zhuǎn)矩電流isqref的差通過(guò)PI調(diào)節(jié)后,再經(jīng)過(guò)Park逆變換輸出αβ坐標(biāo)下的電壓,利用該電壓生成三相逆變器所需的六路驅(qū)動(dòng)信號(hào)。實(shí)時(shí)測(cè)量的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)一方面用于與給定速度比較產(chǎn)生isqref,另一方面進(jìn)入電流一位置磁鏈轉(zhuǎn)換模型求出磁鏈的位置,并用于Clarke和Park逆變換。
          3.2 程序流程圖
          AT89S52單片機(jī)控制系統(tǒng)上電后,首先通過(guò)鍵盤輸入接口輸入給定轉(zhuǎn)速,單片機(jī)將給定轉(zhuǎn)速存儲(chǔ)在雙口RAM中,同時(shí),給定轉(zhuǎn)速通過(guò)單片機(jī)P0口輸出到液晶顯示單元的驅(qū)動(dòng)控制芯片SED1520,由SED1520驅(qū)動(dòng)OCMJ4X8B-2顯示轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速的顯示范圍為O~9 999 r/min,然后通過(guò)鍵盤來(lái)確定是否要對(duì)相關(guān)變量采樣并存儲(chǔ)。該部分程序流程圖如圖4(a)所示。

          f.JPG


          其次給TMS320LF2407A 控制系統(tǒng)上電,運(yùn)行初始化程序完成初始狀態(tài)的設(shè)定(包括對(duì)相關(guān)變量采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等),DSP控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和電樞電流采樣,與給定值進(jìn)行比較,若達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速,則循環(huán)運(yùn)行,當(dāng)給定轉(zhuǎn)速改變時(shí),進(jìn)入中斷處理子程序。主程序流程圖和中斷處理子程序流程圖分別如圖4(b)和圖4(c)所示。

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