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基于DSP的调速电机控制器研究

作　者: 张永华
导　师: 芦刚
学　校: 西北工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 电机控制器位置检测数字处理器功率开关器件主功率电路无刷直流电动机可编程器件
分类号: TM571.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 587次
引　用: 7次
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内容摘要

现代电力电子技术、微电子技术、专用集成芯片、电动机以及控制理论的发展大大的推动了电机控制理论在实践中的应用。电机控制器也逐渐朝着性能优化、结构简单的数字式方向发展。为了获得调速范围宽、精度要求高、功能强大的实时电机控制器，本论文选用了德仪公司生产的电机专用数字信号处理DSP芯片，完成了调速电机控制器的设计与制造。并在此基础上分析了控制策略以及在位置检测、驱动、主功率电路应用等方面展开了讨论。完成了相关的硬件调试并在实际中加以检验。本论文研制的数字式调速电机控制器体积小、功能灵活、可组合，适合于高精度、高效、宽变速控制的应用场合，为电机控制器的研发奠定了一定的硬件基础。

全文目录

第一章绪论  7-12
  1.1 电机控制技术的发展  7-11
    1.1.1 功率半导体器件的发展  7-9
    1.1.2 电机控制器的发展  9-11
  1.2 本论文的研究内容  11
  1.3 本论文解决的主要问题  11-12
第二章系统综述  12-28
  2.1 系统组成  12
  2.2 无位置传感器无刷直流电动机的工作原理  12-15
    2.2.1 位置信号的获得  14-15
  2.3 功率变换器  15-17
    2.3.1 功率变换器主电路  15-16
    2.3.2 功率开关管器件  16-17
  2.4 驱动电路  17-24
    2.4.1 驱动电路的特性  17-18
    2.4.2 驱动电路的隔离技术  18-19
    2.4.3 驱动电路用集成电路  19-21
    2.4.4 驱动电路的原理  21-24
  2.5 多路隔离电源  24-25
  2.6 控制电路  25-28
    2.6.1 母线电流采样  25-28
第三章 DSP芯片和以DSP为核心的控制器  28-64
  3.1 DSP芯片介绍  28-31
    3.1.1 DSP芯片的分类  28-29
    3.1.2 以DSP芯片为核心的系统设计过程  29-31
  3.2 TMS320系列DSP芯片的特点  31-36
    3.2.1 TMS320系列DSP芯片的基本结构  31-33
    3.2.2 TMS320C(F)24X系列的DSP控制器  33-34
    3.2.3 TMS320F240的特点  34-35
    3.2.4 TMS320F240事件管理器  35-36
  3.3 以TMS320F240为核心的控制电路  36-48
    3.3.1 电源部分  37-38
    3.3.2 复位电路  38-39
    3.3.3 时钟电路  39-40
    3.3.4 存储器  40-42
    3.3.5 模数转换ADC  42-44
    3.3.6 数模转换DAC  44
    3.3.7 目标系统的仿真器连接JTAG  44-45
    3.3.8 逻辑译码电路  45-46
    3.3.9 总线  46-48
  3.4 电机控制策略及实施  48-58
    3.4.1 PWM脉冲的发生  48-55
    3.4.2 系统的工作框图与原理  55
    3.4.3 无位置传感器无刷直流电机的变频起动  55-56
    3.4.4 无刷状态下PWM波的输出  56-58
    3.4.5 速度检测与调节  58
  3.5 DSP控制板的调试  58-64
第四章 DSP与FPGA共同工作实施对电机的控制  64-76
  4.1 FPGA芯片简介  64
  4.2 硬件描述语言VHDL  64-68
    4.2.1 VHDL语言简介  64-65
    4.2.2 VHDL语言的三种描述方式  65-66
    4.2.3 用MAX-PLUSⅡ进行设计输入的方法  66-68
  4.3 DSP芯片与FPGA共同对电机实施控制  68-76
    4.3.1 FPGA与DSP芯片进行通讯时应注意问题  68-69
    4.3.2 控制框图与原理  69-72
    4.3.3 FPGA在电机控制中所承担的任务  72-76
第五章本论文的总结与展望  76-80
  5.1 总结  76-78
  5.2 工作展望  78-80
参考文献  80-82
致谢  82

基于DSP的调速电机控制器研究

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