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随着现代工业的飞速发展和生产规模的不断扩大,对企业生产自动化和各种信息的集成要求越来越高。分布式控制系统以它的高可靠性成为用户解决方案的首选,近几年来以实时分布式系统为基础的现场总线技术也已成为自动化领域的热点之一。在对交流异步电动机的变频变压调速系统中,通常采用U/F恒定、转速开环的控制,只能基本上解决异步电动机平滑调速的问题,无法达到象直流电动机那样优良的动静态调速特性,因此不能满足对动静态性能要求较高的应用系统的需要。
本文根据交流异步电机控制的国内外研究状况,通过对分布式控制系统和DSP控制系统的组成和特点的深入研究,开发了一种基于DSP的电机控制器,并完成了具体电路的设计;该控制器采用矢量控制算法,使交流电机变频调速后的动静态性能都达到类似于直流电动机调压时候的调速性能。
根据分布式系统分散控制集中管理的特点,在研究了PCI总线的基础上,设计了一种PCI-CAN通信适配卡,用以完成管理层到现场控制层的通信功能,制定了CAN应用层通信协议,完成了相关的通信控制算法和Windows驱动程序的设计。
最后完成了管理层的系统软件设计,可对系统中的多个电机控制器进行简单直观的管理和控制,从硬件和软件方面完成了整个分布式电机控制系统的设计。
实验证明,采用DSP技术与现场总线技术相结合的分布式电机控制系统,控制精度高,动态响应快,可应用在负载变动大,动态响应要求快的应用系统。