基于模型设计方法的发电机数字调压控制器设计

• 作 者: 史振兴
• 机 构: 南京航空航天大学
• 出 处: 南京航空航天大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 模型设计方法 无刷同步电机 数字调压控制器 自动生成代码

嵌入式系统开发方法中，基于模型设计方法相比传统的开发方法具有开发周期缩短、开发门槛低、效率高等优点，在汽车工业、航空航等领域中，得到了广泛的应用，对其在电机控制领域进行深入的研究和应用具有重要的意义。本文在本课题组自行设计的混合励磁无刷交流同步电机的基础上使用基于模型设计方法开发了基于TMS320F2812的发电机数字调压控制器。　　文中首先介绍了基于模型设计方法的概念，对比分析了它与传统嵌入式系统开发方法相比的优点;介绍了基于模型设计方法在汽车工业、航空航天领域、电力电子以及其他领域的一些应用例子，总结了基于模型设计方法可以使用的软硬件开发工具，并以一个例子阐述了基于MATLAB开发环境的基于模型设计方法的开发全过程。随后，对本文开发所使用的硬件平台和DSP芯片进行了介绍。接下来使用基于模型设计方法实现了发电机调压控制器所需所有模块的功能，并各自通过实例进行了验证，包括信号量的观测、ADC采样模块使用、PWM发生模块使用、中断服务模块的使用以及频率信号采集算法模块和电压有效值计算模块等。在以上软硬件准备工作都完备的基础上，使用基于模型设计方法开发了基于TMS320F2812的数字调压控制器，所使用的控制算法有电压单环PI调节控制和电压、励磁电流双环PI调节控制。实验结果表明，所设计的调压控制器均达到了预期的设计目标，验证了基于模型设计方法的可行性和高效性。　　本文的研究为基于模型设计方法应用于电机控制领域进行了探索，对于旋转整流器式无刷交流同步电机的进一步研究提供了有益的参考，为无刷交流同步电机的工程应用奠定了基础。