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第1章 绪论 1

1.1 电力电子器件的发展 1

1.2 交流调速控制技术的发展 2

1.3 DSP的发展及其应用 8

1.4 交流调速控制系统全数字化的发展 11

第2章 交流异步电动机的直接转矩控制 13

2.1 直接转矩控制及其主要特点 13

2.2 直接转矩控制中异步电动机的数学模型 15

2.3 电压型逆变器的数学模型和电压空间矢量 18

2.4 电压空间矢量对异步电动机定子磁链的调节 22

2.5 电压空间矢量对异步电动机转矩的调节 25

2.6 直接转矩控制系统的数字化实现 27

2.6.1 直接转矩控制系统的基本结构 27

2.6.2 电压、电流与速度的检测 27

2.6.3 定子磁链和转矩的观测与计算 29

2.6.4 定子磁链和转矩给定值的计算 32

2.6.5 磁链调节器、转矩调节器及磁链位置判断 34

2.6.6 电压空间矢量的选择 35

第3章 直接转矩控制中的几个特殊问题研究 38

3.1 死区效应分析及其补偿方法研究 38

3.1.1 死区问题概述 38

3.1.2 死区效应分析 40

3.1.3 死区效应软件补偿方法一 42

3.1.4 死区效应软件补偿方法二 44

3.2 低速转矩脉动分析及其改善措施 46

3.2.1 直接转矩控制系统的低速转矩脉动问题 46

3.2.2 直接转矩控制系统的转矩变化规律 49

3.2.3 转矩脉动抑制措施之一——定子磁链和转矩的双滞环控制 52

3.2.4 转矩脉动抑制措施之二——转矩脉动最小化控制器 55

3.2.5 转矩脉动抑制措施之三——无死区逆变器及三点式磁链调节器 59

3.2.6 转矩脉动抑制措施之四——转矩控制器 62

3.3 异步电动机定子磁链的高精度观测方法 68

3.3.1 异步电动机的全阶磁链观测器 69

3.3.2 磁链观测器的求解方法 77

3.4 无速度传感器技术在直接转矩控制中的应用 83

3.4.1 基于电机稳态模型的速度估计 84

3.4.2 基于李雅普诺夫理论的速度自适应观测器 87

3.4.3 基于模型参考自适应的速度自适应观测器 93

3.4.4 与磁链观测器相结合的速度估计器 99

3.4.5 基于神经网络的速度辨识原理 101

3.5 直接转矩控制的起制动方法研究 106

3.5.1 -120°电压空间矢量对电动机运行的作用 106

3.5.2 -120°电压空间矢量在启动过程中的应用 106

3.5.3 异步电动机直接转矩控制启动方法 108

3.5.4 异步电动机直接转矩控制的制动方法 110

第4章 TMS320F2X系列DSP 112

4.1 DSP及其应用和发展 112

4.1.1 DSP芯片的产生、现状和发展方向 112

4.1.2 可编程DSP芯片 115

4.1.3 DSP的应用 116

4.2 TMS320F240系列DSP的结构 118

4.2.1 TMS320F240的内核CPU 118

4.2.2 TMS320F240的存储器 133

4.2.3 TMS320F240指令控制器开发环境 144

4.3 TMS320F240的外设模块 162

4.3.1 A/D转换模块 163

4.3.2 SCI串行通信接口模块 166

4.3.3 SPI串行外设接口模块 168

4.3.4 TMS320F240的事件管理器 175

4.4 TMS320F2X系列DSP的应用 194

第5章 DSP在直接转矩控制中的应用 201

5.1 控制系统的组成和工作原理 201

5.1.1 功率电路 201

5.1.2 检测电路 204

5.1.3 PWM信号发生电路 207

5.1.4 DSP控制板 208

5.1.5 多路模拟开关 210

5.2 控制系统的软件设计 211

5.2.1 数据格式的选择 212

5.2.2 定子电流的检测 215

5.2.3 转子速度的检测 217

5.2.4 控制系统模块化设计 218

5.3 控制系统的实现 230

5.3.1 试验设备和试验对象 230

5.3.2 试验测试结果 230

参考文献 234