多通道低速同步電機專用定位控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本文研究的自動控制系統(tǒng)應(yīng)用于一船用裝置，最終目標(biāo)是以自動控制取代現(xiàn)用的一些手動操作環(huán)節(jié)。試驗中以低速同步電機拖動的偏心輪機構(gòu)來模擬真實裝置，完成了偏心輪機構(gòu)控制器的硬件、軟件設(shè)計以及12聯(lián)控系統(tǒng)的規(guī)劃。 偏心輪機構(gòu)控制器的硬件電路以智能功率模塊SPM(smart power module)為核心，并加設(shè)了保護、檢測等電路結(jié)構(gòu)。偏心輪機構(gòu)控制器的軟件結(jié)構(gòu)從功能上可以劃分為偏心輪的運動控制程序、偏心輪的位置估算及顯示程序(簡稱為位置

2、估算程序)兩個部分。運動控制程序的主要功能是控制偏心輪的運行狀態(tài)為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或定位白鎖保持，位置估算程序的主要功能是估計旋轉(zhuǎn)偏心輪的當(dāng)前位置。文章重點介紹了針對偏心輪機構(gòu)提出的一種無位置傳感器估算位置的方法。該方法源于旋轉(zhuǎn)偏心輪的特征：正常狀況下，偏心輪在低速同步電機的拖動下做勻速圓周運動；與此同時，電機一相繞組相電壓與相電流的相位差與旋轉(zhuǎn)偏心輪的位置變化存在對應(yīng)關(guān)系。在完成設(shè)計后，試驗驗證了所提出的控制策略和位置估算方法的可行性。

3、 在單套偏心輪控制器設(shè)計的基礎(chǔ)上，本文進一步研究了基于12套偏心輪機構(gòu)的12聯(lián)控系統(tǒng)。12聯(lián)控系統(tǒng)僅使用一片主控芯片TMS320LF2407A，可同時控制12套偏心輪機構(gòu)。為了解決12聯(lián)控系統(tǒng)中面臨的DSP端口不足的問題，設(shè)計了DSP的SPI端口擴展電路和應(yīng)用CD4053芯片的DSP捕捉端口擴展電路。設(shè)計中詳細(xì)說明了擴展電路的結(jié)構(gòu)和擴展功能實現(xiàn)的具體途徑。同時，針對12聯(lián)控系統(tǒng)的復(fù)雜性，合理設(shè)計了GAL1678芯片電路的邏輯，降低了