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1、-I- 基于基于 DSP 的异步电动机的变频系统控制板的硬件设计的异步电动机的变频系统控制板的硬件设计摘摘 要要随着电力电子技术的不断发展，电气传动控制在工业中起着极为重要的作用，为了满足高性能、节能等要求，交流调速控制系统以其特有的优点正逐步取代传统的直流调速，已经在电气传动领域中得到广泛的应用。本文主要介绍了基于 DSP 的交流异步电机变频调速控制系统的设计。首先，分析讨论了交流异步电机的数学模型，针对交流异步电机数学模型的高阶、非线性、强耦合的多输入多输出特点，讨论了交流电机的矢量控制。其次，在分析了变频调速系统控制器的功能需求基础上，以 TI 公司的TMS320LF2812 作为变频调
2、速系统控制系统的核心处理器，进行了控制板的电源电路、存储器电路、通讯以及调理电路的设计。设计了控制板硬件原理图和 PCB 图。最后，针对系统多电源、高频率、弱电与强电等特点，分析了变频系统的电磁干扰，对软、硬件抗干扰措施进行了讨论。关键词关键词：DSP，磁场定向，交流异步电机，变频调速-II- THE HARDWARE DESIGE OF AC MOTOR VARIABLE-FREQUENCY SPEED REGULATING SYSTEM CONTROL PANEL BASED ON DSPABSTRACTWith the continuous development of the elec
3、trical and electronical technology, electric drives act as extremely prominent function in modernization. In order to meet the requirements of high performance, environmental protection and energy conservation, AC variable-frequency speed regulating system with the special advantage is replacing the
4、 conventional direct current speed regulating system gradually. Thus AC variable-frequency speed regulating system makes the important role in the electric drives. Firstly, the mathematics models of AC motor with characters of higher order, non- linear，strong coupling and multivariable is discussed
5、in this paper，then AC motor vector control is studied. Secondly, in order to meet the function needs of variable-frenquency speed regulating, TMS320LF2812 is selected as the core processors of the system. Power circuit, memory circuit, communications and processing circuit are designed. Finally, the
6、 factors of multi-power, high frequency and weak electric and strong electric are coexisted and so on. The electromagnetic interference of the other equipment is serious interfered by the system. The anti-jamming is discussed and analyses in the paper. Key words：Digital Signal Processor，Field-Orient
7、ed，AC Motor，Variable-Frequency Speed Regulating-III- 毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复
8、印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计） 。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为 。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日-IV- 目目 录录1 绪论绪论.11.1 本课题的研究背景和研究意义.11.2 交流变频调速技术发展概况及其运用.21.2.1 电力电子技术的发展.21.2.2 控制策略和控制理论的发展.31.2.3 全数字化高性能微处理
9、器运用于电机控制.41.2.4 目前变频技术的发展趋势、展望.51.3 本文的主要内容.52 矢量控制原理概述矢量控制原理概述.62.1 转子磁链定向条件下的电机模型.62.2 转子磁链开环转差型矢量控制系统的算法.92.3 坐标变换技术.112.3.1 三相静止/任意二相旋转坐标系上的变换(3s/2r 变换).112.3.2 二相静止/二相旋转变换(2s/2r 变换).112.4 空间电压矢量调制(SVPWM) .123 变频系统控制板的硬件设计变频系统控制板的硬件设计.143.1 TMS320F2812 简介 .143.1.1 TMS320F2812 DSP 简介.143.1.2 程序编写和调试.153.2 电源电路设计.163.3 存储器扩展电路设计.173.4 通讯接口电路设计.183.5 调理板电路设计.203.5.1 电流采样调理电路设计.203.5.2 电压采样调理电路设计.214 控制板控制板 PCB 设计设计.234.1 PCB 布局.234.2 PCB 布线.
