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基于DSP的TFLSRM控制系统研制
| 论文题名： | 基于DSP的TFLSRM控制系统研制 |
| 关键词： | 轨道交通;电机驱动系统;直线开关磁阻电机;自动控制系统;系统仿真 |
| 摘要： | 随着城市经济、文化活动的日益发展，流动人口及道路车辆的不断增加，城市交通量与运载能力矛盾的日益突出，由此带来一系列问题。发展城市轨道交通是解决我国大城市交通堵塞的主要途径。直线电机驱动系统具有直接产生推力、不受粘着限制等优点，因此它在城市轨道交通中的应用已经引起众多国内外专家的重视。 在轨道交通直线电机驱动系统中，直线感应电机(LIM)和直线同步电机(LSM)及其相关技术相对较为成熟，且它们已在部分地区得到应用。而直线开关磁阻电机(LSRM)作为新型的驱动系统它具有结构简单，大转矩等特点也引起了一些国内外人士的注意。横向磁场电机的主磁路与电机运动方向垂直，实现了磁路与电路结构上的解耦，可以通过电机极数和相数的增加提高输出转矩，具有较高的转矩密度和功率密度，在驱动领域有着较好的发展前景。本课题选择了LSRM中的一种横向磁场直线开关磁阻电机(TFLSRM)及其控制系统进行了相关研究。 TFLSRM驱动系统是一种新型的驱动控制系统，它综合了直线电机、横向磁场电机和开关磁阻电机的特点。系统主要由TFLSRM、功率变换器、控制器、位置检测器等组成。 本文以TFLSRM及其控制系统的工作原理，控制理论和方法，系统的模型仿真，系统试验平台的软硬件实现为主题展开研究。介绍了TFLSRM的基本结构、特点、研究现状，然后从TFLSRM的基本电磁规律出发，全面分析了TFLSRM的运行原理、调速特性和控制方法，建立了其模型。在理想线性化的数学模型基础上用matlab软件对系统进行了仿真。 设计了TFLSRM系统所采用的功率变换主电路，对电路的结构和有关参数进行了选择、设计和计算；设计了相应的驱动电路。设计了驱动电路与控制器用开关电源。对控制器的硬件电路进行了综合设计，研制了以TI公司的DSP产品TMS320LF2407为核心的控制器。 设计了位置闭环数字控制系统，它能够自动控制电机循环往复运动，实现电机的四象限运行。然后考虑到以后样机的延展和不同的实际应用，简单介绍了电流一速度双环PI数字调节系统。对所设计的系统试验装置进行了测试，给出了TFLSRM系统的试验结果，并对其进行了分析。最后对全文进行了总结。 本文通过开展对TFLSRM及其控制系统的研究，为它在轨道交通及其它工业领域的应用提供了理论基础和先期试验。 |
| 作者： | 南永辉 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 张奕黄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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