自航式網(wǎng)箱推進電機的變頻調速系統(tǒng)設計.pdf

1、網(wǎng)箱海水養(yǎng)殖目前大多在沿岸的港灣或淺海地區(qū)，廣闊的海洋空間還沒有很好的被利用。近海養(yǎng)殖密度的加大以及剩余喂食的積累等問題容易造成環(huán)境病害問題。研究可以自推進的網(wǎng)箱將會推動海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。隨著微電子技術、永磁材料生產(chǎn)技術以及電力電子技術的發(fā)展，以永磁同步電機為執(zhí)行機構的交流伺服系統(tǒng)被越來越廣泛的應用到各行各業(yè)中。將高性能的交流伺服技術應用到自航式網(wǎng)箱中可以提高網(wǎng)箱的運行精度，使網(wǎng)箱運動得到更好的控制。本文主要針對網(wǎng)箱用永磁同步電機的變頻

2、調速系統(tǒng)進行了研究。
　　首先運用坐標變換使得強耦合非線性的永磁同步電機的數(shù)學模型解耦，得到在dq坐標系下的推進電機的數(shù)學模型。對電機的矢量控制理論進行了深入研究，提出了一種明確的推進電機的交流伺服驅動系統(tǒng)的軟件、硬件設計。在控制策略上，明確了磁場定向矢量控制、速度環(huán)電流環(huán)雙閉環(huán)PI控制的控制方案，采用了空間電壓矢量脈寬調制的逆變器控制策略，將推進電機的控制等效成直流電機的控制模式。
　　在硬件搭建中，設計了控制板、功率板以

3、及人機交互模塊。以數(shù)字信號處理器(DSP)TMS320F2812為控制器核心，利用智能功率模塊(IPM)PM50RLA120作為功率轉換機構。結合他們的性能設計了一系列的外圍電路以實現(xiàn)交-直-交的頻率變換功能。相應的電路設計主要包括電流檢測電路、編碼器的調理電路、串口通訊以及各種保護電路的設計。并對功能的實現(xiàn)進行了軟件編程。
　　利用Matlab/Simulink仿真軟件對推進電機的變頻調速系統(tǒng)進行了仿真研究，詳細介紹了其中各個模