学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于DSP的直线电机制冷控制器的研制

作　者: 周芳
导　师: 欧阳名三
学　校: 安徽理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 制冷控制器直线电机 PID 自抗扰控制器扩张状态观测器
分类号: TM359.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 30次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着国民经济的飞速发展,工业现代化步伐的加快,制冷系统在各行业中得到了广泛的应用,从而带动了制冷压缩机工业的迅速发展。如何提高制冷设备的效率一直是制冷行业备受关注的问题。当今市场上已有的各式制冷设备,均称其能效比很高,但这些制冷设备的电机多采用旋转电机来驱动压缩机。旋转电机由于受自身结构的限制,无法在本质上解决能效提高问题。制冷机的核心是压缩机,想本质上提高制冷机的能效,可以通过对压缩机的自身性能进行改进。本文在分析了直线电机的基本原理,并借鉴直线电机在其它领域广泛应用的基础上,提出在制冷设备中采用直线电机来驱动压缩机,并将其与压缩机进行一体化的设计,利用直线电机启动速度快,反应灵敏的优势,在提高了制冷设备的效率的同时,达到了控制制冷精度的效果。基于将直线电机应用于制冷设备的出发点,结合数字处理DSP技术与自抗扰控制技术,设计出适合制冷设备使用的直线电机的驱动控制装置,利用其数字化特征,控制直线电机驱动压缩机制冷。论文首先分析了制冷设备的发展,阐明了直线电机的优势,以及将直线电机应用在制冷设备中所具有的卓越性能；其次,分析了已有的基于单片机控制的直线电机控制器的现状及使用的局限性；随后,针对本文中控制精度的要求,提出对传统PID控制算法的改进,引入了自抗扰算法(ADRC),设计出应用于本系统的自抗扰控制器,并进行了仿真研究；最后,本文将数字处理器(DSP)与自抗扰控制技术结合,进行了软件的编写和硬件设计。通过仿真和实验表明,本文设计的系统克服了传统控制的缺陷,具有很高的优越性,提高了制冷效率,达到了高精度控制的效果。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-14
1 引言  14-18
  1.1 课题背景及意义  14-15
  1.2 直线电机制冷控制器发展现状及发展趋势  15-17
    1.2.1 发展现状  15-16
    1.2.2 发展趋势  16-17
  1.3 主要工作及论文结构  17
  1.4 本章小结  17-18
2 直线电机制冷系统控制方法研究  18-30
  2.1 直线电机在制冷控制中的应用  18-24
    2.1.1 直线电机的工作原理及结构分类  18-22
    2.1.2 直线电机驱动控制  22-23
    2.1.3 直线电机应用于制冷控制  23-24
  2.2 传统电机控制系统介绍  24-28
    2.2.1 系统组成  24-25
    2.2.2 系统存在的缺陷  25-28
  2.3 本章小结  28-30
3 自抗扰控制策略(ADRC)  30-44
  3.1 自抗扰控制策略概述  30-31
    3.1.1 控制理论的发展现状及发展趋势  30-31
    3.1.2 自抗扰控制策略概述  31
  3.2 ADRC对PID的改造  31-35
    3.2.1 对输入量的处理  31-32
    3.2.2 对微分器的改造  32-33
    3.2.3 对误差反馈控制率的改造  33-34
    3.2.4 对积分环节的改造  34-35
  3.3 自抗扰控制器的原理及其应用  35-42
    3.3.1 自抗扰控制器  35-37
    3.3.2 智能温度控制器设计  37-41
    3.3.3 自抗扰控制器软件实现问题  41-42
  3.4 本章小结  42-44
4 DSP控制系统实现方案及硬件电路设计  44-60
  4.1 系统方案  44
  4.2 中央处理模块  44-48
    4.2.1 控制器的选型  44-47
    4.2.2 SPWM信号生成  47-48
  4.3 倍频电路设计  48
  4.4 温度信号读出电路设计  48-50
  4.5 LCD显示电路  50-52
    4.5.1 T6963C液晶显示控制器  51
    4.5.2 LCD模块外部接口特点  51-52
    4.5.3 MGLS240128T LCD模块硬件接口  52
  4.6 通信模块  52-53
  4.7 电源模块  53-54
  4.8 功率驱动模块  54
  4.9 硬件设计中几个问题的探讨  54-58
    4.9.1 按键功能  54-55
    4.9.2 电磁兼容  55-56
    4.9.3 电流与电压采样电路  56
    4.9.4 报警装置  56-57
    4.9.5 复位电路  57
    4.9.6 JTAG接口  57-58
  4.10 本章小结  58-60
5 制冷控制器的软件设计  60-70
  5.1 DSP开发系统简介  60-61
  5.2 各模块软件设计  61-66
    5.2.1 制冷控制的软件总体设计  61-64
    5.2.2 制冷电机慢启动的软件设计  64
    5.2.3 温度信号采集的软件设计  64-65
    5.2.4 液晶显示模块的软件设计  65-66
    5.2.5 软件的抗干扰设计  66
  5.3 仿真结果分析  66-68
  5.4 本章小结  68-70
6 总结与展望  70-72
  6.1 工作总结  70
  6.2 展望  70-72
参考文献  72-76
致谢  76-77
作者简介及读研期间主要科研成果  77

基于DSP的直线电机制冷控制器的研制

内容摘要

全文目录

相似论文