基于TMS320F2812的電動(dòng)變槳控制器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、目前,對(duì)風(fēng)能資源的充分利用已經(jīng)受到了世界各國(guó)的重視,高效而可靠的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)己經(jīng)成為能源技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。大型風(fēng)電機(jī)組多采用變槳距調(diào)節(jié)技術(shù),而電動(dòng)變槳伺服控制系統(tǒng)技術(shù)以其結(jié)構(gòu)清晰、控制精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)成為變槳距調(diào)節(jié)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。本文針對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組電動(dòng)變槳伺服系統(tǒng)的功能要求,對(duì)電動(dòng)變槳控制器進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。
　　首先,本文介紹了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的基本原理,在對(duì)電動(dòng)變槳伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,選擇了

2、交流異步電機(jī)作為電動(dòng)變槳伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部件,IPM(智能功率模塊)作為伺服驅(qū)動(dòng)器逆變部分的功率器件。
　　其次,根據(jù)電動(dòng)變槳控制器的功能需求,設(shè)計(jì)了變槳控制器,以TMS320F2812作為控制器的核心處理器,主要完成變槳控制策略以及電機(jī)的位置、速度、電流三閉環(huán)控制,以FPGA作為協(xié)處理器,用于復(fù)雜的邏輯控制、各種數(shù)字信號(hào)的預(yù)處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換的控制等,并通過(guò)FPGA架構(gòu)了TMS320F2812的外圍電路,減少了分立元件的應(yīng)用,提高了系

3、統(tǒng)的可靠性。TMS320F2812與FPGA協(xié)同控制,完全可以滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性的要求。以16位精度ADS8365作為系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,可以滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)高精度的要求。最終根據(jù)電磁兼容性設(shè)計(jì)要求,繪制了控制板的PCB,并請(qǐng)PCB加工廠(chǎng)商制作了實(shí)物,方便后續(xù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及進(jìn)一步研究應(yīng)用。采用模塊化的設(shè)計(jì)思想,進(jìn)行了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),給出了基于DSP的軟件設(shè)計(jì)和基于FPGA的軟件設(shè)計(jì),兩者協(xié)同作用,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同完成變槳控制器的功能。