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开关磁阻电机调速系统(SRD)是一种新型电动机调速系统,结构简单、成本低廉且调速性能优异,是传统交、直流电机调速系统的强有力竞争者,因此,具有较大的市场潜力。因此,本文以12/8极1.5KWSRM为研究对象,利用TMS320F2812DSP和EPM570T100C5CPLD作为控制芯片,采用闭环PID控制方式,以电压PWM作为控制策略,设计了一套开关磁阻电机的调速系统。本文主要内容如下:
(1)介绍了开关磁阻电机(SRM)的国内外发展历史及其特点和主要研究方向;论述了开关磁阻电机调速系统的基本构成、工作原理及其理想线性模型和常用控制方法。
(2)设计了功率变换器及其驱动电路模块:研制了以数字信号处理器TMS320F2812DSP和可逻辑编程器件EPM570T100C5CPLD为核心的控制器并设计了控制电路,包括主控模块、电流检测模块、位置传感器模块、故障检测和保护、速度显示模块、串口电路及其它功能的辅助电路。
(3)设计并实现了整个系统的软件,其包括控制系统软件和上位机软件。控制系统软件利用CCS3.3环境下的C语言编程,完成系统各功能子函数。所需逻辑运算采用了方便快捷的CPLD,使得控制电路简单、安全可靠。系统控制软件采用模块化编程的方法,增强了程序的可读性和灵活性。上位机部分在MATLAB7.1环境下利用面向对象编程的优点,实现了速度、电压、电流曲线的绘制。
(4)设计了一套SRD调速系统并进行实验。实验结果表明系统设计合理,所采用的控制方法和控制策略正确、有效,电机运行稳定可靠,达到了调速指标要求,为更进一步研究打下了基础,具有一定的实用价值。