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4.1.2 坐标变换模块 22
4.1.3 转子磁链计算模块 23
4.1.4 调节器模块 24
4.2矢量控制系统仿真 25
5基于DSP的异步电动机矢量控制系统的设计 27
5.1 DSP矢量控制系统的硬件设计 27
5.1.1 系统总体方案 27
5.1.2 主回路部分 28
5.1.3 控制电路部分 29
5.1.4 检测电路部分 30
5.2 DSP矢量控制系统的软件设计 31
5.2.1 系统软件总体概括 32
5.2.2 系统主程序设计 32
5.3.3 系统下溢中断子程序设计 33
6总结与展望 36
6.1 本论文主要工作 36
6.2 后续工作及研究展望 36
参考文献 38
致 谢 39
1绪论
1.1交流变频调速系统的发展
电动机作为主要的动力设备被广泛地应用于工农业生产、国防、科技、日常生活等各方面，是用电量最多的电气设备。根据采用的电流制式不同，电动机分为直流电动机和交流电动机两大类，其中交流电机形式多样、用途各异、拥有量最多。直流电机结构复杂，存在换向器和电刷，这些都使它难以克服其固有缺点，如造价高、文护难、寿命短、存在换向火花等，所以交流电机得以进入更多的领域并得到迅猛发展。
由于交流电机的诸多优点和运用广泛，其调速系统早就得到人们的关注，但早期的交流电机调速方法存在效率低、不经济等缺点。交流变频调速的优越性早在20世纪20年代就已被人们所认识，但受元器件的限制而未能推广。50年代中期，晶闸管的研制成功，使得交流电机调速技术有了飞跃发展，出现了交流异步电机调压调速、串级调速等调速系统。到70年代出现了变频调速技术，变频调速具有高效率、高精度和宽范围等特点，是目前运用最广泛且最具有发展前途的调速方式。交流电机变频调速系统的种类也很多，从早期提出的电压源型变频调速开始，相继发展了电流源型、脉宽调制等各种变频调速控制系统。
近年来，随着电力电子技术、微电子技术以及控制技术的不断发展，新型异步电机控制技术不断被提出，特别是矢量控制技术(Vector Transformation Control)的提出与实用化，使得交流传动控制系统的性能达到了直流电气传动控制的水平。其主要表现在：可以从零转速起进行速度控制，调速范围广；可以对转矩实行较为精确的控制；系统的动态响应速度快；电机的加速特性好等。
在矢量控制之后又提出了直接转矩控制（Direct Torque Control）等先进控制理论，从而推动力交流调速系统不断向前发展。直接转矩控制全部运算都是在定子坐标系下进行，在定子坐标系中计算磁通和电磁转矩的大小和位置，通过磁通幅值和转矩的直接跟踪来实现高性能的动态控制。具有结构简单、转矩响应快以及鲁棒性好等优点，但其不可避免地造成了低速开关频率低、开关频率不固定以及转矩脉动大等缺点，这在一定程度上限制了直接转矩控制的应用。
目前，交流变频调速技术的发展和应用主要体现在以下三个方面。
1.1.1 矢量控制技术的发展奠定高性能化基础
直流电机的转矩特性以及动态控制性能好的原因主要是因为它的转矩电流和励磁电流是解耦的，可以对其转矩进行直接的控制。而异步电动机的电磁关系具有多变量、非线性、强耦合特点，对其控制变得十分困难。1972年，德国西门子公司的F.Blaschake提出异步电机的矢量控制技术，使交流调速控制理论获得了第一次质的飞跃。矢量控制技术以经过坐标变换的电机动态模型为基础，利用坐标旋转变换技术实现了定子电流励磁分量和转矩分量的解耦，使得交流电机在理论上能像直流电机一样分别对励磁与转矩分量进行独立控制，获得像直流电机一样良好的动态性能。
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