学位论文—-直流脉宽调速系统设计.doc

作品名称: 直流脉宽调速系统设计计所属学院: 电气工程学院电摘要本文针对直流电动机调速系统的要求,设计了一款基于 DSP 的直流脉宽调速系统。详细推导了直流电机的数学模型。对系统内各环节进行了数学模型的建立, 阐述了数字式控制系统整体方案, 解决了 PWM 发生、电机电流检测、转速检测、功率隔离等关键技术问题。并推导了带死区和积分饱和修正的 PID 控制算法。本文基于仿真软件 PSIM 对系统进行了仿真, 验证了系统设计的可行性和参数设计的合理性。最终确定了最优的仿真参数, 对硬件设计提供参考。构建了基于 TMS320F2812 的直流电机调速系统的硬件平台。设计完成了 TMS320F2812 最小系统硬件电路、功率 MOSFETH 桥驱动电路、光耦隔离电路、霍尔电流采集处理电路、交流电机测速电路、温度监测电路、故障保护电路。对各部分电路进行了详尽的阐述。 环境下进行了系统程序设计。编写了包括 PWM 发生、信号 AD 转换、改进的 PID 控制算法、按键控制、 LCD 液晶显示等完整程序。最后,以 54V , 125W 直流电动机进行了实验, 用示波器观察了系统中的关键波形。对系统设计的正确性、可靠性等进行了验证。对基于工程设计法完成的 PID 参数进行了改进。关键词直流电动机;PWM 调速;DSP; 数字控制;PSIM 1 目录摘要...................................................................................................................... X 第1章绪论......................................................................................................... 1 课题背景................................................................................................. 1 研究现状............................................................................................... 3 转速、电流双闭环控制全数字化....................................................... 4 本课题研究内容................................................................................... 4 第2章直流脉宽调速原理................................................................................. 6 直流电动机调速原理............................................................................ 6 直流电动机单极性驱动可逆 PWM 系统............................................ 9 直流电动机双极性驱动可逆 PWM 系统.......................................... 12 本章小结.............................................................................................. 14 第 3章系统硬件设计....................................................................................... 15 系统硬件电路构成.............................................................................. 15 DSP 芯片外围电路设计...................................................................... 16 功率板电路设计......................................................................