[實(shí)用新型]基于dSPACE的永磁電機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)驗(yàn)證裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220482538.7
• 申請(qǐng)日: 2012-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN202771255U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史利杰;周楊;綦芳;奚華峰;劉闖;曹志亮;李涵;龔麗麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 南京同澤專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 石敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種系統(tǒng)的測(cè)試裝置，是一種基于dSPACE的永磁電機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)驗(yàn)證裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)大多通過(guò)MCU（微控制器）或DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）實(shí)現(xiàn)，電機(jī)控制算法需要進(jìn)行編程后下載入控制器進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)進(jìn)行多種電機(jī)控制算法驗(yàn)證比較時(shí)，軟件人員的工作量非常大，也容易因?yàn)檐浖幊痰牟町愑绊懣刂破饔布阅艿陌l(fā)揮，從而導(dǎo)致對(duì)不同控制算法的實(shí)際性能做出錯(cuò)誤的判斷。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種可以省去編程過(guò)程的電機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)驗(yàn)證裝置。

為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的基于dSPACE的永磁電機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)驗(yàn)證裝置，包括：主動(dòng)前端單元；被試電機(jī)；陪試變頻器；陪試電機(jī)；聯(lián)軸節(jié)，用于連接所述被試電機(jī)與陪試電機(jī)；扭矩儀，用于測(cè)量所述聯(lián)軸節(jié)轉(zhuǎn)矩；數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集被試電機(jī)工作時(shí)的運(yùn)行參數(shù)和所述扭矩儀測(cè)量的轉(zhuǎn)矩；其特征在于還包括：IGBT模塊，用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述被試電機(jī)；dSPACE模塊，用于將計(jì)算機(jī)程序轉(zhuǎn)化為PWM信號(hào)控制所述IGBT模塊；控制PC，用于將控制指令發(fā)送給所述陪試變頻器以及將計(jì)算機(jī)程序下載至dSPACE模塊。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)還在于：

1、所述控制PC用于接收、存儲(chǔ)并處理所述數(shù)據(jù)采集模塊所采集數(shù)據(jù)。?

2、本裝置還包括有數(shù)據(jù)采集PC，用于接收、存儲(chǔ)并處理所述數(shù)據(jù)采集模塊所采集數(shù)據(jù)。

3、本裝置還包括：第一光電編碼器，用于測(cè)量所述陪試電機(jī)的轉(zhuǎn)速參數(shù)并發(fā)送至陪試變頻器；第二光電編碼器，用于測(cè)量所述被試電機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)并發(fā)送至dSPACE模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。

4、所述的數(shù)據(jù)采集模塊為帶電氣隔離的數(shù)據(jù)采集模塊，具體可以采用NI數(shù)據(jù)采集卡。

本裝置中的數(shù)據(jù)采集模塊將系統(tǒng)中電壓、電流、轉(zhuǎn)速、扭矩等參數(shù)送入計(jì)算機(jī)顯示，并根據(jù)測(cè)量值計(jì)算出控制參數(shù)送往變頻器。使用NI數(shù)據(jù)采集卡，精度高，速度快，并進(jìn)行隔離處理較為安全。

5、所述主動(dòng)前端單元的輸出端母線上接有斬波器，用于異常情況下吸收直流母線上的電壓尖峰。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

采用dSPACE作為主控制器，結(jié)合Matlab軟件可以方便的直接對(duì)不同控制算法的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證，省去了控制軟件編程過(guò)程，不但減少了編程工作量，而且不會(huì)出現(xiàn)因軟件編程的差異影響控制器硬件性能發(fā)揮的情況，尤其適用于高性能電機(jī)控制系統(tǒng)的模型和算法驗(yàn)證。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的組成示意圖。

圖1中標(biāo)號(hào)示意如下：1-控制PC，2-數(shù)據(jù)采集模塊，3-dSPACE模塊，4-IGBT模塊，5-被試電機(jī)，6-陪試變頻器，7-陪試電機(jī)，8-斬波器，9-主動(dòng)前置單元，10-數(shù)據(jù)采集PC，11-第一光電編碼器，12-扭矩儀，13-聯(lián)軸節(jié)，14-第二光電編碼器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)施例基于dSPACE的永磁電機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)驗(yàn)證裝置，組成包括：主動(dòng)前端單元9；被試電機(jī)5（永磁同步電機(jī)）；陪試變頻器6；陪試電機(jī)7（異步電機(jī)）；聯(lián)軸節(jié)13，用于連接被試電機(jī)5與陪試電機(jī)7；扭矩儀12，用于測(cè)量聯(lián)軸節(jié)13轉(zhuǎn)矩；數(shù)據(jù)采集模塊2，用于采集被試電機(jī)5工作時(shí)的運(yùn)行參數(shù)和扭矩儀測(cè)量12的轉(zhuǎn)矩；IGBT模塊4，用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述被試電機(jī)5；dSPACE模塊3，用于將計(jì)算機(jī)程序轉(zhuǎn)化為PWM信號(hào)控制所述IGBT模塊4；控制PC1，用于將控制指令發(fā)送給陪試變頻器6以及將計(jì)算機(jī)程序下載至dSPACE模塊3；數(shù)據(jù)采集PC10，用于接收、存儲(chǔ)并處理所述數(shù)據(jù)采集模塊2所采集數(shù)據(jù)；第一光電編碼器11，用于測(cè)量所述陪試電機(jī)5的轉(zhuǎn)速參數(shù)并發(fā)送至陪試變頻器6；第二光電編碼器14，用于測(cè)量被試電機(jī)5轉(zhuǎn)速參數(shù)并發(fā)送至dSPACE模塊3和數(shù)據(jù)采集模塊2。

本例中，通過(guò)數(shù)據(jù)采集PC進(jìn)行接收、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)，除此以外，還可以用控制PC來(lái)完成上述數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)和處理。

本裝置的數(shù)據(jù)采集模塊2帶有電氣隔離功能，可保證系統(tǒng)的安全性；本實(shí)例中采用NI數(shù)據(jù)采集卡，此數(shù)據(jù)采集模塊精度高，速度快，并進(jìn)行了隔離處理，比較安全。

如圖1所示，主動(dòng)前端單元9的輸出端母線上接有斬波器8，用于異常情況下吸收直流母線上的電壓尖峰。

本實(shí)施例裝置的工作原理如下：