一种基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，包括依次连接的交流电源、电源处理单元和交流异步电动机，与所述电源处理单元连接的信号检测及处理单元，与所述信号检测及处理单元连接的DSP控制器，分别与所述DSP控制器连接的人机交互单元和上位机，以及电连接在所述交流异步电动机与DSP控制器之间的编码器。本实用新型专利技术所述基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，可以克服现有技术中电机转矩脉动大、稳定性差和可靠性低等缺陷，以实现电机转矩脉动小、稳定性好和可靠性高的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及交流调速传动控制
，具体地，涉及一种基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统。
技术介绍
在交流调速传动控制
，直接转矩控制(Direct Torque Control,简称DTC)技术，是在上个世纪80年代发展起来，它是继矢量控制技术之后，一种新型高性能的交流调速传动的控制技术。直接转矩控制技术，是在定子坐标系下计算和控制交流电机的转矩，采用定子磁场定向控制，直接对逆变器的开关状态进行最佳的控制。它以其简单明了的结构，转矩响应速度快，对参数变化鲁棒性强的优点，受到了广泛的关注。但是，直接转矩控制的主要缺点·是在低速时电机转矩脉动大。在实现本技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在电机转矩脉动大、稳定性差和可靠性低等缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述问题，提出一种基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，以实现电机转矩脉动小、稳定性好和可靠性高的优点。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，包括依次连接的交流电源、电源处理单元和交流异步电动机，与所述电源处理单元连接的信号检测及处理单元，与所述信号检测及处理单元连接的DSP控制器，分别与所述DSP控制器连接的人机交互单元和上位机，以及电连接在所述交流异步电动机与DSP控制器之间的编码器。进一步地,所述电源处理单元,包括依次电连接在所述交流电源与交流异步电动机之间的整流滤波电路和逆变电路。进一步地，所述逆变电路包括智能功率模块。进一步地，所述信号检测及处理单元，包括电连接在所述整流滤波电路的输出端与DSP控制器的ADC接口之间的直流电压检测电路，电连接在所述逆变电路的输出端与DSP控制器的ADC接口之间的电流检测电路，以及连接在所述逆变电路的控制端与DSP控制器的PWM接口之间的PWM信号处理模块。进一步地，所述PWM信号处理模块，包括依次连接在所述逆变电路的控制端与DSP控制器的PWM接口之间的PWM脉冲信号控制电路和信号隔离电路。进一步地，所述DSP控制器的型号为TMS320LF2407。进一步地，所述人机交互单元，包括与DSP控制器的SPI接口电连接的键盘及显示电路。进一步地，所述上位机，包括分别与DSP控制器的JTAG仿真接口和SCI接口电连接的PC。进一步地，所述编码器，包括电连接在交流异步电动机的输出端与DSP控制器的QEP接口之间的光电编码器。本技术各实施例的基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，由于包括依次连接的交流电源、电源处理单元和交流异步电动机，与电源处理单元连接的信号检测及处理单元，与信号检测及处 理单元连接的DSP控制器，分别与DSP控制器连接的人机交互单元和上位机，以及电连接在交流异步电动机与DSP控制器之间的编码器；可以通过DSP控制器形成数字控制系统，解决低速时电机转矩脉动大的问题；从而可以克服现有技术中电机转矩脉动大、稳定性差和可靠性低的缺陷，以实现电机转矩脉动小、稳定性好和可靠性高的优点。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中图I为本技术基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统的工作原理示意图。结合附图，本技术实施例中附图标记如下I-交流电源(AC) ；2-整流滤波电路；3_逆变电路；4_交流异步电动机；5_DSP控制器；501-串行外设接口(SPI);502-JTAG仿真接口 ；503_串行通讯接口(SCI);504_PWM接口 ；505-ADC接口 ；506-QEP接口 ；6_直流电压检测电路；7_电流检测电路；8_PWM脉冲信号控制电路；9_信号隔离电路；10-光电编码器；11-键盘及显示电路；12_上位机。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。根据本技术实施例，提供了一种基于DSP的交流异步电动机4直接转矩控制系统。如图I所示，本实施例包括依次连接的交流电源I、电源处理单元和交流异步电动机4，与电源处理单元连接的信号检测及处理单元，与信号检测及处理单元连接的DSP控制器5,分别与数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)控制器连接的人机交互单元和上位机12，以及电连接在交流异步电动机(M) 4与DSP控制器5之间的编码器。这里，DSP控制器5的型号为TMS320LF2407，型号为TMS320LF2407的DSP控制器5,包括串行外设接P (Serial Peripheral Interface,简称SPI) 501、联合测试行为组织(Joint Test Action Group,简称 JTAG)仿真接口 502、串行通讯接口(SerialCommunication Interface，简称SCI )503、与DSP控制器5内部的PWM发生模块连接的PWM接口 504、与DSP控制器5内部的模数转换器(ADC)连接的ADC接口 505，以及与DSP控制器5内部得正交编码脉冲电路(Quadrature Encoder Pulse,简称QEP)连接的QEP接口 506。其中，上述电源处理单元，包括依次电连接在交流电源I与交流异步电动机4之间的整流滤波电路2和逆变电路3，逆变电路3包括智能功率模块(Intelligent PowerModule，简称IPM)。上述信号检测及处理单元，包括电连接在整流滤波电路2的输出端与DSP控制器5的ADC接口 505之间的直流电压检测电路6，电连接在逆变电路3的输出端与DSP控制器5的ADC接口 505之间的电流检测电路7，以及连接在逆变电路3的控制端与DSP控制器5的PWM接口 504之间的PWM信号处理模块；PWM信号处理模块，包括依次连接在逆变电路3的控制端与DSP控制器5的PWM接口 504之间的PWM脉冲信号控制电路8和信号隔离电路9。优选地，上述人机交互单元，包括与DSP控制器5的SPI接口电连接的键盘及显示电路11 ;上位机12，包括分别与DSP控制器5的JTAG仿真接口 502和SCI接口电连接的PC，上位机12将在线仿真和测试的结果，由JTAG仿真接口 502502送到型号为TMS320LF2407的DSP控制器5 ;编码器，包括电连接在交流异步电动机4的输出端与DSP控制器5的QEP接口 506之间的光电编码器10。具体实施时,如图I所示,上述实施例的基于DSP的交流异步电动机4直接转矩控 制系统，可以由交流电源I、整流滤波电路2、逆变模块(如IPM)、交流异步电动机4、型号为TMS320LF2407的DSP控制器5、直流电压检测电路6、电流检测电路7、PWM信号处理模块、信号隔离电路9、光电编码器10、键盘及显示电路11、以及上位机12 (如PC)组成。型号为TMS320LF2407的DSP控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，其特征在于，包括依次连接的交流电源、电源处理单元和交流异步电动机，与所述电源处理单元连接的信号检测及处理单元，与所述信号检测及处理单元连接的DSP控制器，分别与所述DSP控制器连接的人机交互单元和上位机，以及电连接在所述交流异步电动机与DSP控制器之间的编码器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟，郭亮，陈芳，何艳荣，李保鹏，
申请(专利权)人：新疆希望电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：