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數字式Fairchild仙童智能變頻器的研究
應用變頻調速，可以顯著提高轉速的控制精度，以及調速范圍，使其在節能的狀態下運行。隨著TPAM新穎*控制策略在被不斷地改進的同時，新穎的變頻調速控制系統也是層出不窮。Fairchild仙童智能變頻器作為電氣自動化與智能化控制工程中的重要設施，所以對該課題進行研究，不僅具有學術研究價值，亦具有實際應用價值。

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運用了自動控制、電氣自動化、電子、計算機、人工智能、模糊控制、自適應控制等諸多相關學科理論，多種技術交叉融合應用，對變頻器進行了模塊化的設計，zui終成功地完成了設計任務。本系統設計包括軟件和硬件兩部分。硬件是以TI公司的DSP芯片為控制核心，采用富士智能功率模塊IPM為驅動電路，完成了各個模塊的硬件設計。其中包括整流模塊，逆變模塊，起停模塊，以及驅動控制模塊和其他關聯電路的設計。軟件設計部分則是運用C語言結合匯編語言混合編程方法，設計了變頻器的主程序、控制模塊子程序、通信子程序、中斷服務等子程序。利用了轉子磁場定向技術，使定子繞組電流磁場分量和轉矩分量得到解耦，從而使TPAM的調速性能得到顯著提高。本系統還應用了智能軟件抗擾、硬件智能保護、智能控制算法、智能上位機等多種軟、硬件智能技術，這些技術使得數字變頻器調速智能化和操作智能化的性能得到了進一步改善。恒壓頻比控制（V/F）是變頻器中應用zui廣泛的一種控制方式，采用這種控制方式研制的變頻器系統結構簡單，成本低廉，適用于風機、水泵等對調速系統動態性能要求不高的場合。目前這種變頻器的經濟性和通用性深受市場的青睞。鑒于此，利用TMS320LF2407DSP作為控制芯片，采用恒壓頻比的控制方式和空間矢量調制策略研制了一臺變頻器的樣機，并對一些關鍵的問題給予理論分析并提出實現的方法。主要內容如下：闡述了電壓正弦脈寬調制（SPWM）技術和空間矢量脈寬調制（SVPWM）技術，對二者的特點進行比較，并將空間矢量脈寬調制技術用于實際變頻器系統中。詳細分析死區產生的機理和空間矢量PWM中死區效應對輸出電壓的影響，并結合空間矢量圖，討論了輸出電壓矢量位置與三相電流方向的關系。在此基礎上，提出了一種新型的死區補償策略，將三相電流分成六個區域，并在每個區域只對其中一相輸出電壓進行補償。該方法通過判斷輸出電壓矢量的角度來獲取三相電流的方向，避免了電流檢測中多個零點的現象。以二極管構成三相橋式不可控全波整流電路，并以IPM作為功率器件構成逆變電路組成的交一直一交電壓源型變頻系統主電路；同時TMS320LF240為中央處理器，設計控制電路。本設計還對DTC控制方式進行了研究，作出了一種基于PI調節模糊控制的改進，并將基于卡爾曼濾波器新穎算法應用到其中，實現對狀態變量的無參估計，使系統具有良好的動態性能和較強的抑制干擾能力，實現了系統故障時的自適應控制。

數字式Fairchild仙童智能變頻器的研究
通過對變頻器的負載TPAM建立等效數學模型，進行轉速辨識以及轉矩控制模擬，然后對輸出波形進行了仿真與分析。其中著重研究了矢量坐標變換和空間矢量SPWM的生成方式。仿真實驗結果表明：系統運作快速、準確，有著良好的抗干擾性。從而說明本系統的設計方案具有合理性科學性。