基于CAN总线的永磁同步电机性能测试系统的研究

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电机从研制、投产、运行到维修,各阶段通过大量试验,获取设备运行参数来分析性能指标是必不可少的一步。为推动电机测试技术发展,本文提出了以现场总线控制(FCS)理论为背景,结合电机矢量控制(FOC)算法,以DSP为分布节点控制核心,基于LabVIEW平台开发的主控机监控系统,实现了永磁同步电机的分布式性能测试。本系统利用CAN总线的开放性和互换性,将现场的各测试电机和主控系统互联,构成现场总线控制系统。实现开放性通信网络和全分布式控制系统的有机统一,是现场测试和控制设备互联的纽带。现场测试电机作为FCS的网络节点挂接在总线上,主控平台通过网络对现场设备采集和发送测控信息,从而实现管、测、控一体化。在分析了电机测试系统的国内外现状及其常用的测试方法基础上,设计了基于CAN总线的永磁同步电机性能测试系统;分布节点应用DSP技术结合FOC控制算法实现了电机的运行参数采集、控制及CAN通信,测试结果验证了DSP控制器运行的高速和运算的高精度及算法的可行性;主控制节点应用虚拟仪器技术实现了测试系统的整体构建,测试结果验证了系统的开放性和可扩展性。论文以永磁同步电机作为测试对象,对所设计的测试系统进行了软硬件的联合测试。实验结果表明系统运行稳定可靠,能够通过CAN总线实现主控机对分布测试电机的动态性能测试。在电机的控制性能评估和合格检修方面,具有一定实用价值。
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