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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DSP112

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CPU118

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