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基于AVR控制的开关磁阻电机调速系统的研究

更新时间：2020-02-10 16:45:00 大小：3M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：avr 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

开关磁阻电机调速系统(Switched Reluctance Motor Drive，SRD)是一种新型交流调速系统。因为其简单坚固的结构和优良的电气性能，广泛用于电气传动相关领域。目前，开关磁阻电机调速系统的主流设计是以数字信号处理器(DigitalSignal Processing，DSP)为核心控制芯片。比较而言，DSP整体性能优于单片机，不过DSP的成本要大于单片机，并且在一些工况比较恶劣的情况下，DSP的抗干扰性相对单片机要弱一些，所需外围抗干扰电路相对复杂，成本也会增加。综合考虑，在某些工况下基于单片机的开关磁阻电机调速系统可以作为一种方案来替代基于DSP的开关磁阻电机调速系统。本文以工程实现为目的，以AVR单片机为核心，以模拟电路参与实时控制的模数混合电路来控制开关磁阻电机调速系统。研究并设计了22kW三相12/8的开关磁阻调速系统。

  本文首先研究开关磁阻电机的工作原理。用线性数学模型对电机进行转矩分析和电流分析，并研究电机的控制策略和起动、制动过程。最终采用PWM控制，构建转速电流双闭环可逆调速系统。

  随后，进行硬件设计和软件设计。在硬件设计部分，又分功率电路设计和控制电路设计。其中功率电路主要研究整流电路，逆变电路，功率半导体开关器件的选择以及相应的驱动电路设计。在控制电路部分，因为电路相对复杂，所以将电路进行模块化分解，用大量的电路图来介绍相关设计。包括:单片机最小系统，位置传感器电路，位置信号通道，电流检测电路，转速电流模拟控制电路，控制信号输出电路，电流保护电路和通讯电路。

  其中转速电流模拟控制电路为本文的设计核心。在单片机相对DSP运算较慢的情况下，为保证控制的实时性，采用了模拟电路参与控制。很大程度上避开单片机运算速度方面的劣势。由于有转速电流模拟控制电路的设计，所以软件方面的复杂度就降低很多。主要为主程序，速度计算程序和需要用到的中断程序。

  最后，搭建检测平台，检验工作电流，转矩输出能力，功率输出和系统效率。在低速和高速的条件之下与理论和设计预期相符。并在检测分析中分析了噪声干扰的问题，并提出滤噪的方法。为进一步优化设计提供了方向。

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