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1、山东科技大学学士学位论文 摘要摘要随着工农业生产的发展，人们对调速技术的要求也越来越高。异步电动机具有结构简单、运行可靠、维护方便等特点，随着电力电子器件、微处理器以及控制技术的发展，交流调速的应用也越来越广泛。变频技术的出现改善了交流电机的调速性能，同时基于微处理器的数字交流调速系统也已经进入人们研究的范围。本课题来源于实验室的实验装置，主要目的和任务是设计一个数字控制的交流电动机调速系统，主要研究内容由软硬件两大部分组成。硬件部分完成控制系统的硬件设计，包括硬件电路设计，其中包括主回路的选择、单片机控制系统的组成与实现；软件部分完成对主程序、初始化子程序、中断服务子程序三大部分的设计，其中
2、中断服务子程序包括状态量（电流、转速）检测子程序、数字 PI 调节子程序、SPWM 生成子程序。最后，在实验设备的基础上完成调试运行，检测各关键点的波形。本设计针对交流异步电动机调速控制系统进行了研究和探讨，提出了相应的硬件、软件设计方案，以 TI 公司的电机专用控制芯片 DSP TMS320F2812 为控制核心，采用正弦脉宽调制 (SPWM)技术，实现了对交流异步电动机转速闭环矢量控制，从而使交流电机运行精度得到很大提高。关键词：DSP 交流调速 SPWM 矢量控制山东科技大学学士学位论文 ABSTRACTABSTRACTWith the development of industrial
3、 and agricultural production, people also more and more high to the requirement of technology. Asynchronous motor has many characteristics ，such as simple structure, reliable operation, convenient maintenance, etc.As the power electronics, microprocessor and controltechnology develop, the applicatio
4、n of ac speed regulation is becoming more and more widely. The emergence of frequency conversion technology to improve the performance of ac motor speed control, digital ac speed regulation system based on microprocessor also has entered the research scope of people.This topic is derived from the la
5、boratory experiment device, the main purpose and task is to design a digital control of ac motor speed control system, the main research content is composed of hardware and software of two parts.Hardware part of the complete control system hardware design includes hardware circuit design, the select
6、ion of main circuit, single chip microcomputer control system composition and implementation; software part completes the main program, the initial program and the interrupt service subroutine design. Interrupt service subprogram include state detection subroutine (current, rotational speed), digita
7、l PI control subroutine, SPWM subprogram .Finally, on the basis of theexperimental equipment debugging and running,complete testing waveform of each key point.This design for ac asynchronous motor speed control system is studied and discussed, the corresponding hardware and software design, with the
8、 special 山东科技大学学士学位论文 ABSTRACTmotor control chip DSP TMS320F2812 of TI company as the control core, using sine pulse width modulation (SPWM) technology, realizing the closed-loop vector control of ac asynchronous motor speed, so that the ac motor running accuracy is greatly improved.Keywords: DSP ,A
9、C speed-adjusting, SPWM, vector control山东科技大学学士学位论文 目录目录1 绪论 .11.1 课题研究的目的和意义 .11.2 国内外研究情况及其发展 .21.3 交流调速系统的优越性 .42 异步电动机的矢量控制理论 .92.1 正弦脉宽调制 SPWM 技术 .92.2 异步电动机的矢量控制基本思想 .142.3 矢量控制的坐标变换 .163 基于 DSP 的交流调速系统硬件电路设计 .253.1 系统总体结构设计 .263.2 系统主电路设计 .273.3 控制电路设计 .283.4 驱动电路设计 .393.5 检测电路设计 .423.6 保护电路设计 .464 基于 DSP 的交流调速系统软件设计 .474.1 软件总体设计 .474.2 基于 DSP 生成 SPWM 波的实现方法 .524.3 数字 PI 调节器模块 .584.4 坐标变换模块 .594.5 转子磁链计算模块 .614.6 反馈信号检测模块 .63山东科技大学学士学位论文 目录5 系统调试 .68结论 .
