基于CAN總線的嵌入式變頻調(diào)整系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、微處理器控制技術(shù)、現(xiàn)場總線控制技術(shù)以及電機控制技術(shù)的發(fā)展，交流電機的調(diào)速性能越來越好。目前交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。但國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對交流電機的控制性能提出了更高的要求，包括更高的調(diào)速精度、更快的響應(yīng)等。而矢量控制技術(shù)是將異步電機的定子電流分解勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量并分別加以控制，實現(xiàn)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制，從而將異步電機成模擬成直流電機來進(jìn)行控制并達(dá)到其控制效果?；谒倪@些優(yōu)點，矢量控制技術(shù)在交流

2、調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。
　　 自適應(yīng)遺傳算法適于解決復(fù)雜的、非線性的問題，完全符合異步電機的多參數(shù)、非線性的特點，所以可用于對異步電機的控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。應(yīng)用自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化后的參數(shù)比靠經(jīng)驗來獲得的參數(shù)能獲得更加理想的結(jié)果。
　　 本文研究基于CAN總線的嵌入式變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)。提出了基于自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化速度控制器參數(shù)的方法，并與經(jīng)驗所得參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行比較與分析;由于S3C4480本身不帶有CAN總線接口

3、，提出了一種外擴CAN接口的方法;移植μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)內(nèi)核移植到S3C4480上;最后，利用VC++6.0編寫串口應(yīng)用程序，完整設(shè)計異步電機的監(jiān)控軟件系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:
　　 1.基于自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化異步電機控制器參數(shù)的研究。提出了一種基于自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化異步電機速度控制器參數(shù)的方法。為了使系統(tǒng)響應(yīng)時間短，盡可能減少誤差，選用PI控制器，結(jié)合異步電機的多變量、非線性特性，采用自適應(yīng)遺傳算法對PI

4、參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;為了說明采用此方法的優(yōu)越性，本文還采用了速度控制器的經(jīng)驗所得參數(shù)進(jìn)行仿真。利用MATLAB進(jìn)行仿真表明，采用自適應(yīng)遺傳算法獲得的參數(shù)獲得的速度曲線無超調(diào)、響應(yīng)快，效果非常好。
　　 2.基于S3C44BO的異步電機調(diào)速系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計。設(shè)計了基于S3C4480的異步電機調(diào)速系統(tǒng)的軟、硬件。異步電機調(diào)速系統(tǒng)中涉及到電流、轉(zhuǎn)速檢測電路、功率變換電路等，這些電路對于整個系統(tǒng)的運行至關(guān)重要;軟件設(shè)計要運行在硬件設(shè)計基礎(chǔ)上，

5、其中包括對矢量控制涉及到的各個變量進(jìn)行編碼、I/O口的初始化、各個控制位的設(shè)值等;最后實行軟、硬件聯(lián)調(diào)，使之能夠?qū)崿F(xiàn)我們預(yù)期的效果。
　　 3.S3C4480外擴CAN接口并移植μC/OS-Ⅱ到S3C4480上。本文與上位機的通信采用CAN總線，由于S3C4480本身不帶有CAN接口，為利用CAN這種穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù)的現(xiàn)場總線，提出了利用MCP2510芯片對之進(jìn)行擴展的方法;將μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)內(nèi)核移植到S3C4480上;通