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高教实验产品系列
THRSM-1型 DSP电机控制综合实验开发平台

产品类别:DSP实验及应用开发系列

产品简介

    “THRSM-1型DSP电机控制综合实验开发平台”是专门为高校开设《电力电子技术》、《电机及自动控制技术》、《电力传动技术》等课程而精心设计的一款实验开发平台。它采用当前流行的嵌入式电机控制专用DSP芯片,通过编写实时的控制算法,来实现对工业控制中普遍应用的四种电机进行控制。同时DSP与功能强大的嵌入式单片机组成双CPU系统,由DSP专门完成电机控制算法的处理,单片机完成整个实验开发平台的管理。每个CPU分工明确,通过双口RAM进行通信,从而大大地提高了电机控制的精度和程序的灵活性。同时该开发平台还提供了各种电机的核心控制程序模块和程序模块标准接口,学生可以根据程序模块标准接口协议,自行编写电机控制算法。是课题研究、课题设计、算法研究、DSP控制技术应用的首选平台。

一、平台特点

  1. 模块组合结构:DSP核心板和单片机核心板可标准插拔,用户可以自行开发自己的DSP和单片机核心板,大大地提高了硬件的灵活性。采用TI公司电机控制专用芯片TMS320LF2407A,单片机核心板采用高速嵌入式单片机;用户也可以选配TMS320F2812控制板。
  2. 硬件资源丰富:所有硬件的资源都集中在一个实验开发平台上,(包括DSP控制电路、单片机控制电路、PWM整形驱动电路、电流采样电路、电压保护电路(过压和欠压)、过流保护电路、限流保护电路、转速采样电路、捕获单元电路、励磁电压产生电路、IPM智能模块电路、双口RAM通信电路、液晶显示电路和键盘控制电路等),四种电机共用一条导轨,并且可以灵活拆卸,使得整个系统简洁美观、保护完善、可靠性高;
  3. 控制对象丰富:该实验开发平台可以分别连接四种工业上常见电机,分别为直流电机、直流无刷电机、交流异步电机、交流同步电机。通过实验和开发,可以对四种电机工作原理有深刻认识,并能学会四种电机的DSP控制方法;
  4. 控制程序开放:作为实验开发平台,充分考虑了电机控制程序的核心算法的开放和与提供的系统程序的无缝连接。根据提供的系统程序标准接口协议,用户可以自行编写各种电机控制算法,来嵌套到提供的系统程序中,以验证所编写程序的有效性和先进性;
  5. 先进控制算法: 本实验平台为不同电机提供了先进的控制算法。所有电机都采用转速电流双闭环控制。磁场定向控制算法、双极性PWM调制在该平台上得到了很好的应用;
  6. 兼容应用开发:该平台可以直接作为四种不同电机的调速控制,通过应用,可以深刻理解不同电机工作原理和控制方法。同时开放了电机控制核心算法程序,为用户进行课题研究、项目开发提供了完善的硬件和软件解决方案。

二、技术性能

  1. 输入电源:单相三线交流 220V±10%,50Hz
  2. 工作环境:温度-10℃~+40℃ 相对湿度<85%(25℃)海拔<4000m
  3. 装置容量:<0.8kVA

三、基本配置

  1. THRSM-1型DSP电机控制综合实验开发平台(包括各种硬件电路)。
  2. THRFZ-1型DSP实时在线仿真器(专业仿真器),用于DSP程序的仿真、开发,应用程序的烧录。
  3. 电机共用导轨,导轨上安装有1024线编码器,能输出A、B、Z三个电压信号,可以进行速度的反馈,定位控制等。
  4. 本系统配套有以下四种电机
  5. 直流并励电动机:额定电压UN=220V,额定电流1.2A,额定功率180W,额定转速 1600r/min;
  6. 直流无刷电机:型号AM180L,有效值电流0.94A,额定功率 180W,最高转速 2000r/min;
  7. 三相异步交流电机:额定电压220V,额定电流 0.94A,额定功率 370W,额定转速 1500r/min;
  8. 三相永磁同步电机:额定电流 0.35A,额定功率 180W,额定转速 1500r/min。

四、实验项目

(一)直流电机双闭环调速实验

  1. 双极性PWM观测实验
  2. 速度调节器(P、I、D)参数设定及对调速性能影响实验
  3. 电流调节器(P、I、D)参数设定及对调速性能影响实验
  4. 直流电动机动静态特性测试实验

(二)直流无刷电动机双闭环调速实验

  1. 直流无刷电机原理实验
  2. 速度调节器(P、I、D)参数设定及对调速性能影响实验
  3. 电流调节器(P、I、D)参数设定及对调速性能影响实验
  4. 直流无刷电动机动静态特性测试实验

(三)三相异步交流电动机变频调速实验(采用磁场定向和直接转矩控制)

  1. 磁场定向控制(FOC)变频调速实验
  2. 直接转矩控制(DTC)变频调速实验
  3. 速度调节器(P、I、D)参数设定及对调速性能影响实验
  4. 电流调节器(P、I、D)参数设定及对调速性能影响实验

(四)三相同步电机变频调速实验(采用磁场定向控制)

  1. 磁场定向控制(FOC)变频调速实验
  2. 速度调节器(P、I、D)参数设定及对调速性能影响实验
  3. 电流调节器(P、I、D)参数设定及对调速性能影响实验
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