基于DSP变频调速硬件电路设计
|
摘要
变频调速系统设计可以分为两个重要部分,软件设计与硬件设计。本设计首先简要阐述了变频调速的基础技术,SPWM理论及常用的设计方法等。然后对变频调速的硬件做了系统电路地描述。对整个系统的主电路、控制电路、各种保护电路及控制实现的软件都进行了系统的分析。主电路部分给出了整流、滤波、逆变器等器件各个环节的参数的计算。控制电路采用TMS320F2812、显示电路、输入电路、检测电路等,并配备了系统保护电路。在硬件电路的基础上,用MATLAB工具对系统进行了开环和闭环系统的SPWM仿真。仿真实验结果表明,这些设计使系统能够可靠工作,运行状态良好,达到了设计目的。最后给出了各个软件设计的系统流程图。
The variable speed can be divided into two important parts: soft design and hardware design. The design firstly explains the basic techniques. of the variable speed, the theory and method of the SPWM. Then the major hardware circuit is introduced,Especilly TMS320F2812 and IPM. The calculation about parameter is made in the major circuit. At the same time the security of the circuit was equipped. DSP was regarded as the controller core of the SPWM. We establish a system model which control system speed open and close loop with SPWM,we simulate and analyze the control system through MATLAB.The simulation results demonstrate that it is a high value to popularize and apply the controlling system. Finally The design also gave the flow chart about the soft design.
The variable speed can be divided into two important parts: soft design and hardware design. The design firstly explains the basic techniques. of the variable speed, the theory and method of the SPWM. Then the major hardware circuit is introduced,Especilly TMS320F2812 and IPM. The calculation about parameter is made in the major circuit. At the same time the security of the circuit was equipped. DSP was regarded as the controller core of the SPWM. We establish a system model which control system speed open and close loop with SPWM,we simulate and analyze the control system through MATLAB.The simulation results demonstrate that it is a high value to popularize and apply the controlling system. Finally The design also gave the flow chart about the soft design.
引文
[1]LEM公司电流传感器,电压传感器说明书,
[2]三菱公司DIP-IPM,PS22053智能功率模块说明书,
[3]王兆安,黄俊主编,电力电子技术,北京,机械工业出版社,2002,150-157,
[4]王宏伟,梁会辉编著,基于DSP控制小功率异步电动机变频调速系统,电力电子技术杂志,2005,第3期,
[5]王茂飞,程昱编著,DSP技术与应用开发,清华大学出版社,2007,13-16
[6]许大中,贺益康编著,电机控制,浙江大学出版社,1995
[7]刘和平,邓力,江渝,郑群英,DSP原理及电机控制应用一基于TMS320LF240X系列,北京,北京航空航天大学出版社,2006
[8]李华德主编,电力拖动控制系统,电子工业出版社,2006
[9]刘竟成,交流调速系统,上海,上海交通J,学出版社,1984,3
[10]刘豹,现代控制理论,北京,机械工业出版社,2000,9
[11]吴守蔑,减英杰编著,电气传动的脉宽调制控制技术,1998,6
[12]汪安民,程昱编著,DSP应用开发实用子程序,人民邮电出版社,2005,
[13]陈伯时主编,电力拖动自动控制系统,上海工业大学,2000
[14]何苏勤,王忠勇编著,TMS320C2000系列DSP原理及应用技术,电子工业出版社,2005.
[15]陈坚编著,交流电机数学模型及调速系统,北京,国防工业出版社,1989,3
[16]陈国呈编著,PwM变频调速技术,机械工业出版社1998,7
[17]苏奎峰,吕强,耿庆锋,陈圣俭,TMS320F2812原理与开发,电子工业出版社,2006,25-27
[18]周克亮,陈坚等编著,基于MATLAB/SIMULINK的逆变器一交流电机系统的建模一与仿真,第二届交流调速会议论文集,
[19]竺伟,陈伯时编著,异步电动机仿真模型的研究电气传动,1996,
[20]张志涌,精通MATLAB5.3,北京航空航天大学出版社,2000,6
[21]周绍英,储方杰编著交流调速系统,机械工业出版社,1996
[22]张凯,陈景熙,袁鹏编著,变频器LC滤波器引起的异步电机自激及其抑制,电力电子技术,2006
[23]范影乐,杨胜天等编著,MATLAB仿真应用详解,北京,人民邮电出版社,2001,
[24]张雄伟,曹铁勇,DSP芯片的原理与开发应用(第2版),北京,电子工业出版社,2000
[25]林渭勋编著,现代电力电子技术,机械工业出版社,2006.
[26]张燕宾编著,SPWM变频调速应用技术,机械工业出版社1997,12
[27]洪乃刚主编,电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真,机械工业出版社,2006.
[28]赵相宾,年培新,谈我国变频调速技术的发展和应用,电气传动,2000年第2期
[29]胡崇岳编著,现代交流调速技术,机械工业出版社,1998
[30]袁世英编著,交流调速系统,机械工业出版社,1996
[31]谢宝昌,任永德编著电机的DSP控制技术及其应用,北京航空航天大学出版社,2005
[32]唐永哲编著,电力传动自动控制系统,西安电子科技大学出版社,1998
[33]姚俊,马松辉编著,Simulink建模与仿真,西安电子科技大学出版社,2006.
[34]诸祖同主编,交流调速中的变频技术,冶金工业出版社,1993
[35]柴肇基主编,马俊峰,范正翘编著,电力传动与调速系统,北京航空航天大学出版社,1992
[36]黄俊,王兆安编著,电力电子变流技术,机械工业出版社,2003.130-13l
[37]裴润,宋申民主编,自动控制原理,哈尔滨工业大学出版社,2006
[38]黎英,时伟国编著,考虑铁损时异步电动机数学模型及其仿真研究,电气传动,
[39]AJ-Pollman,Software PulseWidth Modulation for Microprocessor Control of AC Drives,IEEE Transland,Appl,1986,IA-23(1)
[40]Feng-Fu Cheng,Sheng-Nian Yeh,Application of fuzzy logic in the speed contro of AC servo system and an intelligent inverter[J],IEEE Tran,1993,8(2)
[41]Texas Instruments Incorporated.TMS320C28 X系列DSP的CPU与外设(上下册),张卫宁译,北京,清华大学出版社,2004
[2]三菱公司DIP-IPM,PS22053智能功率模块说明书,
[3]王兆安,黄俊主编,电力电子技术,北京,机械工业出版社,2002,150-157,
[4]王宏伟,梁会辉编著,基于DSP控制小功率异步电动机变频调速系统,电力电子技术杂志,2005,第3期,
[5]王茂飞,程昱编著,DSP技术与应用开发,清华大学出版社,2007,13-16
[6]许大中,贺益康编著,电机控制,浙江大学出版社,1995
[7]刘和平,邓力,江渝,郑群英,DSP原理及电机控制应用一基于TMS320LF240X系列,北京,北京航空航天大学出版社,2006
[8]李华德主编,电力拖动控制系统,电子工业出版社,2006
[9]刘竟成,交流调速系统,上海,上海交通J,学出版社,1984,3
[10]刘豹,现代控制理论,北京,机械工业出版社,2000,9
[11]吴守蔑,减英杰编著,电气传动的脉宽调制控制技术,1998,6
[12]汪安民,程昱编著,DSP应用开发实用子程序,人民邮电出版社,2005,
[13]陈伯时主编,电力拖动自动控制系统,上海工业大学,2000
[14]何苏勤,王忠勇编著,TMS320C2000系列DSP原理及应用技术,电子工业出版社,2005.
[15]陈坚编著,交流电机数学模型及调速系统,北京,国防工业出版社,1989,3
[16]陈国呈编著,PwM变频调速技术,机械工业出版社1998,7
[17]苏奎峰,吕强,耿庆锋,陈圣俭,TMS320F2812原理与开发,电子工业出版社,2006,25-27
[18]周克亮,陈坚等编著,基于MATLAB/SIMULINK的逆变器一交流电机系统的建模一与仿真,第二届交流调速会议论文集,
[19]竺伟,陈伯时编著,异步电动机仿真模型的研究电气传动,1996,
[20]张志涌,精通MATLAB5.3,北京航空航天大学出版社,2000,6
[21]周绍英,储方杰编著交流调速系统,机械工业出版社,1996
[22]张凯,陈景熙,袁鹏编著,变频器LC滤波器引起的异步电机自激及其抑制,电力电子技术,2006
[23]范影乐,杨胜天等编著,MATLAB仿真应用详解,北京,人民邮电出版社,2001,
[24]张雄伟,曹铁勇,DSP芯片的原理与开发应用(第2版),北京,电子工业出版社,2000
[25]林渭勋编著,现代电力电子技术,机械工业出版社,2006.
[26]张燕宾编著,SPWM变频调速应用技术,机械工业出版社1997,12
[27]洪乃刚主编,电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真,机械工业出版社,2006.
[28]赵相宾,年培新,谈我国变频调速技术的发展和应用,电气传动,2000年第2期
[29]胡崇岳编著,现代交流调速技术,机械工业出版社,1998
[30]袁世英编著,交流调速系统,机械工业出版社,1996
[31]谢宝昌,任永德编著电机的DSP控制技术及其应用,北京航空航天大学出版社,2005
[32]唐永哲编著,电力传动自动控制系统,西安电子科技大学出版社,1998
[33]姚俊,马松辉编著,Simulink建模与仿真,西安电子科技大学出版社,2006.
[34]诸祖同主编,交流调速中的变频技术,冶金工业出版社,1993
[35]柴肇基主编,马俊峰,范正翘编著,电力传动与调速系统,北京航空航天大学出版社,1992
[36]黄俊,王兆安编著,电力电子变流技术,机械工业出版社,2003.130-13l
[37]裴润,宋申民主编,自动控制原理,哈尔滨工业大学出版社,2006
[38]黎英,时伟国编著,考虑铁损时异步电动机数学模型及其仿真研究,电气传动,
[39]AJ-Pollman,Software PulseWidth Modulation for Microprocessor Control of AC Drives,IEEE Transland,Appl,1986,IA-23(1)
[40]Feng-Fu Cheng,Sheng-Nian Yeh,Application of fuzzy logic in the speed contro of AC servo system and an intelligent inverter[J],IEEE Tran,1993,8(2)
[41]Texas Instruments Incorporated.TMS320C28 X系列DSP的CPU与外设(上下册),张卫宁译,北京,清华大学出版社,2004