文档介绍：基于 DSP2812 的电机控制开发平台的监控系统韶关学院自动化系林俊盛宁宇摘要本文以 PC 机作为上位机, DSP2812 为下位机,用 VB 实现了感应电动机矢量控制数字开发平台的系统监控。首先,构建了基于 DSP2812 的异步电动机矢量控制系统 C 语言应用软件,包括 SVPWM 信号产生及驱动使能控制、速度检测及速度 PID 调节器、 CLARKE 变换等模块。其次, S 实时模式下采用模块化分步递增调试方法在电动机实验平台上进行了调试。最后, 为了在 PC 上实时地、可视化地控制异步电机的运行, 通过 DSP 和 PC 串口通信,用 VB 设计实现了异步电动机矢量控制的运行监控系统,包括监控系统的功能分析,上下位机的通讯格式设计, DSP SCI 通信模块和 PC 读取数据并绘制磁链轨迹的实现方法等。实验结果表明, 本系统易于在线设置、修改参数, 实时观测运行控制变量的数据和图形。实现方法简单可靠, 大大提高了实验开发平台的开发效率, 改善了实验开发平台的安全稳定性能。关键词 DSP2812 ; 矢量控制;异步电动机;监控系统 1 引言电力电子与电机驱动控制技术是实现节能与新能源利用的关键技术之一。电动机数字控制开发平台是电力电子与电机驱动控制系统高性能高效率开发必不可少的核心设备。但电动机 DSP S 软件调试时易受干扰,在线设置参数 DSP 系统出现暂停工作等现象。 CCS 环境下用示波器观察变量和波形时,为确保整个系统的可靠性,还需增添庞大的隔离电源及其它测试硬件。本文在数字控制开发平台上实现了异步电动机矢量控制系统, 并以 PC 机作为上位机, DSP2812 为下位机,用 VB 串行通信实现了电动机数字控制实验开发平台的系统监控, 有效提高了开发平台的可靠性, 为最终实现电动机开发平台功能测试的模块化和自动化奠定了基础。 2 SVPWM 的原理及数字化算法实现电压空间矢量脉宽调制( SVPWM ) 是现代交流电动机控制的核心技术。它根据三相电压逆变器的 3 个逆变桥开关管不同组合输出不同的脉冲来控制交流异步电机, 在电机定子绕组生成三相正弦交流电流,控制原则是每个桥臂互补工作。图 2-1 主回路控制电路图 2-2 空间矢量合成空间矢量 PWM 目的是得到空间任意幅值和位置的电压矢量,用8 个电压矢量进行不同的组合来逼近所给定的参考空间电压矢量。对于三相电压源型逆变器的 6 个开关管,有“1”和“0”分别代表上下桥臂的开关状态, 则开关信号有 8 种组合, 1(001) 2(011) 3(010) 4(110) 5(100) 6(101) 7(111) 0(000) U U U U U U U U 这8 种组合分别产生 8 种电压向量。其中 U 0,U 7 为零向量,6 个非零向量构成六边形, 并将六边形分为 6 个扇区( 如图 2-2) 。空间电压矢量法即是通过选取同一扇区中相邻两个非零矢量和适当的零矢量合成一个等效的空间旋转电压矢量 outU (该电压向量在空间上理想轨迹是一个圆) ,调控 outU 的频率,幅值和相位,即可实现逆变器输出电压频率、幅值和相位的控制。 3 异步电动机矢量控制技术[1] 三相交流异步电机是一个高阶, 多变量、强耦合的非线系统。矢量控制的基本思想就是交流电机的转矩控制