专利名称：一种基于dsp的交流异步电动机直接转矩控制系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及交流调速传动控制技术领域，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。
背景技术：
在交流调速传动控制技术领域，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。在实现本实用新型的过程中，发明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。
发明内容本实用新型的目的在于，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，本实用新型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。本实用新型各实施例的基于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。本实用新型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，或者通过实施本实用新型而了解。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中图I为本实用新型基于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，本实用新型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
以下结合附图对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。根据本实用新型实施例，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。[0025]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5包括串行外设接口(SPI) 501、JTAG仿真接口 502、串行通讯接口(SCI) 503、PWM发生模块、ADC接口 505和QEP接口 506。交流电源I连接整流滤波电路2，整流滤波电路2分别连接逆变电路3 (如IPM)和直流电压检测电路6，其中逆变电路3(如IPM)分别连接交流异步电动机(M) 4和电流检测电路7，电流检测电路7连接ADC接口505，直流电压检测电路6连接ADC接口 505，上位机12 (如PC)连接型号为TMS320LF2407的DSP控制器5，型号为TMS320LF2407的DSP控制器5连接信号隔离电路9，信号隔离电路9连接PWM信号处理模块，PWM信号处理模块连接逆变逆变电路3 (如IPM)，逆变电路3(如IPM)连接交流异步电动机(M) 4，型号为TMS320LF2407的DSP控制器5经串行通讯接口(SCI) 503连接上位机12 (如PC)、串行外设接口(SPI) 501连接键盘及显示电路11、PWM发生模块连接信号隔离电路9，交流异步电动机(M)4连接光电编码器10，光电编码器10连接型号为TMS320LF2407的DSP控制器5，键盘及显示电路11连接到型号为TMS320LF2407的DSP控制器5的串行外设接口(SPI) 501，逆变电路3 (如IPM)连接PWM信号处理模块，PWM信号处理模块连接信号隔离电路9，信号隔离电路9连接到型号为TMS320LF2407的DSP控制器5的PWM发生模块。上位机12 (如PC)将在线仿真和测试的结果由JTAG仿真接口502送到型号为TMS320LF2407的DSP控制器5。交流电源I连接整流滤波电路2，整流滤波电路2分别连接逆变电路3 (如IPM)和直流电压检测电路6，其中逆变电路3 (如IPM)分别连接交流异步电动机(M) 4和电流检测电路7，电流检测电路7连接ADC接口 505，直流电压检测电路6连接ADC接口 505，即逆变电路3 (如IPM)与电流检测电路7串联，二者再与直流电压检测电路6并联，电流检测电路7与直流电压检测电路6再将检测的结果送到ADC接口 505。上位机12 (如PC)发出的输入信号由串行通讯接口(SCI) 503，送到型号为TMS320LF2407的DSP控制器5，型号为TMS320LF2407的DSP控制器5将其转换为PWM输出，经脉冲调制控制器驱动放大后送到信号隔离电路9，信号隔离电路9连接PWM信号处理模块，PWM信号处理模块连接逆变逆变电路3 (如IPM)，逆变电路3 (如IPM)的输出信号接到交流异步电动机(M)4。交流异步电动机(M)4连接光电编码器10，光电编码器10检测交流异步电动机(M) 4的转动及转角，将交流异步电动机(M) 4的输出情况通过QEP接口 506反馈回型号为TMS320LF2407的DSP控制器5。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，还具有如下优
占-
^ \\\ ·⑴电路设计简单，成本低，可靠性高，所需的外围电路也能得到很大的简化，系统成本降低，并具有很高的可靠性，可以在电机的全数字控制中得到广泛的应用；⑵易于实施，投入不高，有利于推广实施。·[0031]最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种基于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。
2.根据权利要求I所述的基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，其特征在于，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。
3.根据权利要求2所述的基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，其特征在于，所述逆变电路包括智能功率模块。
4.根据权利要求2或3所述的基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，其特征在于，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。
5.根据权利要求4所述的基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，其特征在于，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。
6.根据权利要求I所述的基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，其特征在于，所述DSP控制器的型号为TMS320LF2407。
7.根据权利要求I所述的基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，其特征在于，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。
8.根据权利要求I所述的基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，其特征在于，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。
9.根据权利要求I所述的基于DSP的交流异步电动机直接转矩控制系统，其特征在于，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。
专利摘要本实用新型公开了一种基于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。
文档编号H02P23/04GK202721644SQ20122043060
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者戴伟, 郭亮, 陈芳, 何艳荣, 李保鹏 申请人:新疆希望电子有限公司