| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第10页 |
| 1.2 国内外动平衡技术的发展 | 第10-12页 |
| 1.3 动平衡机主轴及其控制系统的发展 | 第12-15页 |
| 1.3.1 变压变频控制(VVVF) | 第13页 |
| 1.3.2 矢量控制(FOC) | 第13-14页 |
| 1.3.3 直接转矩控制(DTC) | 第14-15页 |
| 1.4 本文研究的主要内容和方法 | 第15-18页 |
| 2 低速电主轴系统设计 | 第18-24页 |
| 2.1 电主轴组件的基本结构 | 第18-21页 |
| 2.1.1 壳体 | 第19页 |
| 2.1.2 主轴 | 第19页 |
| 2.1.3 轴承 | 第19-20页 |
| 2.1.4 定子和转子 | 第20-21页 |
| 2.2 电主轴的驱动系统 | 第21页 |
| 2.3 电主轴的辅助系统 | 第21-22页 |
| 2.3.1 电主轴的反馈系统 | 第21-22页 |
| 2.3.2 冷却系统 | 第22页 |
| 2.4 本章小结 | 第22-24页 |
| 3 低速电主轴直接转矩控制系统原理及其仿真实现 | 第24-54页 |
| 3.1 基于 SVPWM 的直接转矩控制系统的基本思想 | 第24-25页 |
| 3.2 异步电机中常用的坐标系及其变换 | 第25-28页 |
| 3.2.1 αβ坐标系和 Clarke 变换 | 第25-27页 |
| 3.2.2 dq 坐标系和 Park 变换 | 第27-28页 |
| 3.3 异步电机的数学模型 | 第28-30页 |
| 3.3.1 异步电机的非线性数学模型 | 第29-30页 |
| 3.3.2 异步电机在αβ坐标系上的数学模型 | 第30页 |
| 3.4 SVPWM 逆变技术 | 第30-37页 |
| 3.4.1 SVPWM 逆变原理 | 第31-33页 |
| 3.4.2 SVPWM 控制算法实现 | 第33-37页 |
| 3.5 磁链控制 | 第37-38页 |
| 3.6 转矩控制 | 第38-40页 |
| 3.7 低速电主轴直接转矩控制系统在 MATLAB 仿真中的实现 | 第40-53页 |
| 3.7.1 MATLAB/Simulink 软件简介 | 第40-41页 |
| 3.7.2 专用设备低速电主轴直接转矩控制系统模型 | 第41-51页 |
| 3.7.3 仿真结果与分析 | 第51-53页 |
| 3.8 本章小结 | 第53-54页 |
| 4 基于 DSP 的低速电主轴直接转矩控制系统硬件设计 | 第54-66页 |
| 4.1 主电路的设计 | 第55-58页 |
| 4.1.1 整流电路的设计 | 第55-56页 |
| 4.1.2 滤波电路的设计 | 第56-57页 |
| 4.1.3 逆变电路的设计 | 第57-58页 |
| 4.2 控制电路的设计 | 第58-62页 |
| 4.2.1 IGBT 驱动电路设计 | 第59-60页 |
| 4.2.2 电流采样电路设计 | 第60-61页 |
| 4.2.3 故障综合电路设计 | 第61-62页 |
| 4.3 电机转速和位置检测电路设计 | 第62-63页 |
| 4.4 辅助电路的设计 | 第63-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 5 低速电主轴直接转矩控制系统软件设计 | 第66-76页 |
| 5.1 DSP 系统软件开发平台简介 | 第66页 |
| 5.2 DSP 数值定点处理 | 第66-67页 |
| 5.3 控制系统软件的具体实现 | 第67-75页 |
| 5.3.1 主程序设计 | 第67-68页 |
| 5.3.2 中断子程序设计 | 第68-69页 |
| 5.3.3 坐标变换模块程序设计 | 第69-70页 |
| 5.3.4 电流采样模块 | 第70-71页 |
| 5.3.5 转速采样模块 | 第71-72页 |
| 5.3.6 PI 调节模块 | 第72-73页 |
| 5.3.7 SVPWM 实现模块 | 第73-75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 6 结论与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 结论 | 第76-77页 |
| 6.2 展望 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 附录 | 第84页 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 | 第84页 |
