基于DSP的横向磁场直线开关磁阻电机控制器设计.doc

摘要：随着城市文化、经济活动的日益发展，流动人口及道路交通的日益增加，城市交通量与交通运载能力的矛盾日益突出，由此带来一系列的问题。城市轨道交通的发展迫在眉睫，其是解决我国大城市交通堵塞的主要途径。直线电机驱动系统具有直接产生推力、不受粘着限制等优点，因此它在交通中的应用已经引起众多国内外专家的重视。

直线开关磁阻电机（LSRM）作为新型系统具有结构简单，转矩大的特点。横向磁场电机的电机运动方向与主磁路垂直，实现了磁路与电路结构上的解耦，可以通过电机极数和相数的增加提高输出转矩，在驱动系统领域具有较好的发展前景。本课题选用LSRM中的横向磁场直线开关磁阻电机（TFLSRM）及其控制系统（主要控制器方面）进行相关研究。TFLSRM作为新型电机驱动控制系统，综合了横向磁场电机、开关磁阻电机和直线电机的特点。系统主要由功率变换器、控制器、位置检测器和TFLSRM等组成。

本文通过TFLSRM及其控制系统的工作原理，控制理论和方法，系统的模型仿真，基于DSP的控制器的软硬件设计为主题展开研究。

介绍了TFLSRM的基本结构、数学模型、特点和现状。设计了TFLSRM的驱动系统，通过对横向磁场直线开关磁场电机的基本控制方式角位置控制（APC）、电流斩波控制（CCC）、电压斩波控制等基本控制方式合理利用。基于DSP核心的ADMCF340控制器的硬件设计和软件设计。基于MATLAB的TFSRD的仿真。

通过展开对TFLSRM及其控制器的研究，为它在轨道交通及其他工业领域的应用提供了理论基础和前期试验

关键词：DSP（ADMCF340），横向磁场电机，直线开关磁阻电机数字控制，模型，系统仿真

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1国内外现状分析-1

1.2论文研究目的与意义-2

1.3主要研究内容-3

第二章 横向磁场直线开关磁阻电机基本理论-4

2.1 TFLSRM的基本结构-4

2.2 TFLSRM的系统概述-6

2.3 TFLSRM的数学模型-7

2.4 本章总结-9

第三章 横向磁场直线开关磁阻电机控制策略方式-10

3.1基本控制方式-10

   3.1.1开通关断位置控制-10

   3.1.2电流斩波控制-10

   3.1.3电压斩波控制-10

3.2各控制方式的基本特点-11

3.3调节器控制策略-12

第四章 基于DSP核心的ADMCF340控制器设计-14

4.1控制系统-14

4.1.1控制系统理论分析-14

4.1.2电源电路-16

4.1.3位置信号检测与采集电路-17

4.1.4功率变换电路-17

4.2 ADMCF340简介-18

4.3基于ADMCF340控制器的硬件设计-20

4.4基于ADMCF340控制器的软件设计-21

4.5本章总结-24

第五章 基于MATLAB的TFLSRM的仿真-25

5.1MATLAB简介-25

5.2TFLSRM系统仿真依据-25

5.3系统搭建-26

5.4仿真结果-27

第六章 总结与展望-29

参考文献-33

致谢-34