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【毕业论文设计】基于DSP控制的双闭环直流调速系统设计.doc

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【毕业论文设计】基于DSP控制的双闭环直流调速系统设计.doc

I基于DSP控制的双闭环直流调速系统设计摘要本文介绍的是一种基于DSPTMS320LF2407A芯片的双极性可逆PWM直流调速系统数字控制的设计和基于MATLAB的仿真设计。选用三相桥式不可整流电路供电。选用H型双极可逆PWM驱动系统对电机进行控制,在一个PWM周期内,电动机电枢的电压极性呈正负变化。驱动电路采用M57215BL芯片,通过DSP的PWM输出引脚PWM1PWM4输出的控制信号进行控制。用霍尔电流传感器检测电流变化,并通过ADCIN00引脚输入给DSP,经A/D转换产生电流反馈信号。采用增量式光电编码器监测电动机的速度变化,经QEP1和QEP2脚输入给DSP,获得速度反馈信号。通过PDPINIA引脚对电动机提供过电压和过电流保护。运用MATLAB对设计好的系统进行仿真,双闭环调速系统的特征是系统的电流和转速分别由两个调节器控制。速度调节器ASR和电流调节器ACR均设有限幅电路,ASR的输出作为ACR的给定,利用ASR的输出限幅起限制启动电流的作用;ACR的输出作为触发器的移相控制电压。系统的建模包括主电路的建模和控制电路的建模。建模完成后即可进行仿真。关键词DSPTMS320LF2407A芯片;PWM;双闭环直流调速系统;数字控制;MATLAB;SIMULINKIIPWMDCMOTORSPEEDDIGITALCONTROLSYSTEMDESIGNANDSIMULATIONABSTRACTTHISARTICLEISBASEDONDSPTMS320LF2407AREVERSIBLECHIPBIPOLARDIGITALCONTROLOFPWMDCDRIVESYSTEMDESIGNANDSIMULATIONOFMATLABBASEDDESIGNCANNOTUSETHREEPHASEBRIDGERECTIFIERCIRCUITSUSEHTYPEBIPOLARREVERSIBLEPWMCONTROLOFTHEMOTORDRIVESYSTEMINAPWMCYCLE,THEMOTORARMATUREVOLTAGEPOLARITYWASPOSITIVEANDNEGATIVECHANGESM57215BLCHIPDRIVERCIRCUIT,THROUGHTHEDSPSPWMOUTPUTPINSPWM1PWM4OUTPUTCONTROLSIGNALSHALLCURRENTSENSORWITHCURRENTCHANGES,ANDTHROUGHADCIN00PINTOTHEDSP,BYTHEA/DCONVERSIONPRODUCESTHECURRENTFEEDBACKSIGNALANINCREMENTALOPTICALENCODERTOMONITORTHEMOTORSPEEDCHANGES,THEQEP1ANDQEP2PININPUTTOTHEDSP,TOOBTAINTHESPEEDFEEDBACKSIGNALBYPDPINIAPINPROVIDEDONTHEMOTORVOLTAGEANDOVERCURRENTPROTECTIONGOODSYSTEMDESIGNUSINGMATLABSIMULATION,THECHARACTERISTICSOFDUALLOOPSPEEDCONTROLSYSTEMISTHESYSTEMSCURRENTANDSPEEDCONTROLLEDBYTWOREGULATORSASRSPEEDREGULATORANDCURRENTREGULATORAREEQUIPPEDWITHALIMITEDINCREASECIRCUITACR,ASRSOUTPUTASGIVENACR,THEUSEOFASRSOUTPUTFROMTHERESTRICTIONSLIMITINGTHEROLEOFSTARTINGCURRENT;ACROUTPUTASTHETRIGGERPHASECONTROLVOLTAGESYSTEMMODELINCLUDINGTHEMAINCIRCUITMODELINGANDCONTROLCIRCUITMODELINGAFTERTHECOMPLETIONOFTHESIMULATIONMODELINGKEYWORDSTMS329LF2407ACHIP;PWM;DOUBLECLOSEDLOOPDCDRIVESPEEDSYSTEM;DIGITALCONTROL;MATLAB;SIMULINKIII目录第一章绪论111论文选题背景及研究意义112国内外研究现状113论文研究的主要内容2第二章方案论证321系统设计要求322系统方案选择和总体结构设计3221系统控制对象的确定3222电动机供电方案的选择3222系统控制方案选择6223总体结构设计8224系统的工作原理10第三章硬件电路设计1131硬件设计11311主电路选型12312整流电路选择13313PWM变换器设计13314PWM调速系统主电路14315直流电动机DSP控制和驱动电路15316速度测量16317电流检测电路设计18318IGBT驱动电路设计18319TMS320LF2407ADSP的结构介绍193110键盘和显示2332主电路中参数计算23321变压器二次侧电压U2的计算23322一次、二次相电流I1、I2的计算24323变压器容量的计算24IV324二极管整流桥VD1VD6的选择24325输入滤波电容C0的选型研究25326平波电抗器的设计25327励磁电路元件的选择26第四章调速系统设计2741模拟控制双闭环直流调速系统电路原理图2742调速系统的静态特性和动态特性分析2843调速系统调节器设计30431电流调节器设计30432转速调节器设计32第五章仿真设计3551仿真35第六章软件设计3761程序流程图3762定点DSP的数据线Q格式表示方法3863数字PI调节器的DSP实现方法13964DSP控制程序的有关参数计算4165DSP控制程序41总结43参考文献44致谢46附录一程序清单47附录二系统原理图55

注意事项

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