基于DSP的异步电机矢量控制系统的研究与设计

数字信号处理器的出现、精确的异步电机模型和各种先进的控制策略的提出促进了电机 控制的发展。本文主要研究了一种基于DSP的异步电机矢量控制系统。 矢量控制，也叫磁场定向控制，是一种先进的控制策略，基本思想是：将异步电机的模型 通过坐标变换，使之成为直流电机模型，将定子电流分解为按转子磁场定向的两个直流分量， 分别进行独立控制，达到直流电机的控制效果。 本文研究的是以TMS320F2812-DSP为控制核心的电压源型矢量控制变频调速系统。本文 分析了矢量控制和电压空间矢量脉宽调制原理与实现方法。论文中分析了异步电机在三相静 止坐标系、两相静止与旋转坐标系下的电机基本数学模型和控制基本方程，在进行相应的坐 标变换以后，得到了基于转子磁定向的同步旋转坐标系下的控制方程式：分析了电压空间矢量 脉宽调制的基本原理、控制算法以及DSP的实现方法，最后得到异步电机的矢量控制系统图。 在系统图的基础上完成模块化的硬件实现。以TMS320F2812为控制核心，采用智能功率 模块IPM作为功率主回路，通过电流和转速检测电路构成闭环控制系统。用TMS320F2812汇 编语言编制了矢量控制系统程序。在该系统中利用高性能的电机控制专用芯片TMS320F2812 的强大运算能力和快速实时处理能力，使复杂的控制算法更加容易实现，实现异步电动机高 性能控制。该矢量控制系统的研究为今后开发更高性能的变频调速系统奠定了良好的基础。