[發明專利]多功能電機控制策略測試實驗裝置及其應用

有效

• 申請號: 201310321014.9
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103345245A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 林立
• 申請（專利權）人: 邵陽學院
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.多功能電機控制策略測試實驗裝置，硬件電路由主電路、檢測電路、控制電路、驅動電路四部分構成，主電路中整流(1)、限流(2)、濾波(3)、泵升電壓泄放電路(4)、功率變換電路(5)依次連接；電壓檢測電路(7)檢測整流后的直流母線電壓、電流檢測電路(8)檢測直流母線電流、溫度檢測電路(9)檢測功率變換板的溫度、電流檢測電路(10)檢測功率變換電路出線端的電流、光電碼盤電路(11)檢測被控的電機轉速與DSP2812的QEP1和QEP2相接；其特征在于：采用DSP+CS51單片機雙CPU架構；控制電路由DSP2812控制系統(13)及CS51單片機輸入和顯示系統(14)及外設電路(15)構成；DSP2812通過隔離驅動(12)與功率變換電路(5)相連接；功率變換電路(5)由五個獨立的橋臂構成，通過改變輸出端子與被控電機(6)的接線方式實現對六種不同類型的電機進行控制。

2.根據權利要求1所述多功能電機控制策略測試實驗裝置，其特征是：輸出端子與被控電機(6)的連接方式，在功率變換電路(5)五個橋臂中：任接兩個橋臂可搭建直流電機的H型橋式直流斬波調壓電路；任接三個橋臂可搭建對異步電機的變頻變壓逆變電路；任接三個橋臂可搭建對無刷直流電機（BLDCM）或永磁同步電機（PMSM）的變壓變頻逆變電路；任接四個橋臂可以搭建步進電機控制電路；連接五個橋臂可搭建五相異步電機或五相永磁同步電機變壓變頻逆變電路。

3.多功能電機控制策略測試實驗裝置的應用，其特征是：功率變換電路(5)連接直流電機時，硬件配置上，DSP2812通過事件管理器EVA或EVB產生互補對稱的4路PWM脈沖實現對H型橋式電路的脈寬調制調壓調速；可進行H型橋式單極性、雙極性和受限單極性轉速單閉環、電流和轉速雙閉環、及位置、電流和速度三閉環直流電機控制策略的實驗研究;?也可在此基礎上開發新的控制策略，如模糊、智能PI、非線性解耦高性能控制策略，不同控制策略用DSP系統C語言編程實現。

4.多功能電機控制策略測試實驗裝置的應用，其特征是：功率變換電路(5)連接異步電機時，用DSP2812系統C語言編程，可進行基于穩態模型的開環變壓變頻調速和轉差頻率閉環控制的變壓變頻調速實驗研究;?也可進行基于動態模型的矢量控制、直接轉矩控制及其他高性能控制策略的研究，如非線性狀態反饋線性化、滑模變結構、模糊、神經網絡;?硬件配置上，DSP2812的事件管理器EVA或EVB產生六路帶死區的互補對稱的PWM脈沖，控制3個橋臂中的六個電力電子器件，實現對異步電機的變壓變頻控制，研究基于異步電機穩態模型的VVVF開環控制和轉差頻率?VVVF閉環控制，研究基于動態模型的矢量控制和直接轉矩控制，也可研究其他控制策略，如無速度傳感器控制、非線性解耦控制、滑模變結構控制、模糊控制。

5.多功能電機控制策略測試實驗裝置的應用，其特征是：功率變換電路(5)連接永磁電機時，硬件配置上，DSP2812的事件管理器EVA或EVB產生六路帶死區的互補對稱的PWM脈沖，控制3個橋臂中的六個電力電子器件，實現對永磁電機的變壓變頻控制，控制策略用DSP2812系統C語言編程可進行矢量控制、直接轉矩控制及其它高性能控制策略的研究，如非線性狀態反饋線性化、滑模變結構、模糊、神經網絡等控制策略；永磁電機包括無刷直流電機BLDCM和正弦波永磁同步電機PMSM，研究基于動態模型的永磁同步電機矢量控制和直接轉矩控制，也可研究其他新型控制策略，如無速度傳感器控制、非線性解耦控制、滑模變結構控制、模糊控制等，也可研究永磁同步電機的定子電流控制策略，如最大轉矩比電流控制（MTPA）、弱磁控制、損耗最小控制、恒功率因數控制。

6.多功能電機控制策略測試實驗裝置的應用，其特征是：功率變換電路(5)連接步進電機時，硬件配置上，DSP2812的事件管理器產生8路PWM脈沖實現對功率變換電路8個電力電子器件的PWM控制，控制策略用DSP系統C語言編程，開展步進電機的高精度定位控制算法及實驗測試研究。