本文關鍵詞：電動叉車及電控系統的研究與開發(fā)

  更多相關文章： 電動叉車 電控系統 dsPIC30F數字信號控制器 電壓空間矢量脈寬調制 閉環(huán)控制

【摘要】：電動叉車具有噪音小、效率高、操作簡單、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,在現代物流業(yè)中應用越來越廣泛,有逐步取代傳統內燃叉車的趨勢。電動叉車的核心技術在其電控系統,所以對電控系統的研究開發(fā)具有實際的經濟和社會效益。本文在研究臺勵福機器設備(青島)有限公司生產的電動叉車內部電氣系統的基礎上,開發(fā)一款與原有電氣系統兼容的全交流電控系統,該系統由鍵盤顯示單元、綜合控制單元和功率驅動單元構成,其中鍵盤顯示單元是人機交互的平臺,綜合控制單元是整個系統的控制中樞,而功率驅動單元是系統的輸出機構。鍵盤顯示單元基于STC12C5410單片機開發(fā),搭載LED專用驅動芯片MC14489,采用高速SPI串行通信,抗干擾能力強、操作簡單。綜合控制單元主要由控制電路和信號檢測電路組成,其中控制電路基于兩片dsPIC30F4011單片機搭建,并設計有脈沖封鎖電路,提高了控制電路的可靠性;信號檢測電路主要實現對開關量、速度給定、母線電壓、電流幅值、電機轉速等信號的采集功能。功率驅動單元由電源電路、驅動電路和逆變主電路組成,逆變主電路的特點是低壓大電流,工作電壓48V,最大可通過電流600A,為了達到大電流的技術指標,本文采用4只功率MOS管并聯均流來提高逆變器的電流容量。軟件由鍵盤顯示單元軟件、主控軟件和副芯片軟件三部分構成。本文采用了一種基于SVPWM的轉差頻率控制算法,能任意控制與轉矩、電流有直接關系的轉差頻率,動靜態(tài)性能和限制過電流的能力得到提高,調速性能接近直流電機雙閉環(huán)調速系統。系統中所采用改進的SVPWM算法獨特,計算量小,易于編程實現。實驗結果表明該電控系統各部分功能均已實現,整個系統安全可靠、性能穩(wěn)定,取得良好效果。
【關鍵詞】：電動叉車 電控系統 dsPIC30F數字信號控制器 電壓空間矢量脈寬調制 閉環(huán)控制
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 電動叉車發(fā)展歷程和趨勢11-13
• 1.2.1 國外發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 國內發(fā)展歷程12-13
• 1.2.3 發(fā)展趨勢13
• 1.3 電動叉車簡介13-20
• 1.3.1 電動叉車分類13-14
• 1.3.2 電動叉車結構和原理14-17
• 1.3.3 電動叉車的技術參數17-18
• 1.3.4 電動叉車電控系統18-19
• 1.3.5 電動叉車驅動電機19-20
• 1.4 論文主要研究內容20-21
• 第2章 電控系統總體設計方案21-42
• 2.1 功能需求分析21-25
• 2.2 電控系統總體方案設計25-26
• 2.3 SVPWM算法26-33
• 2.3.1 SVPWM的特點26
• 2.3.2 SVPWM基本原理26-31
• 2.3.3 SVPWM的實現方法31-33
• 2.4 轉差頻率控制策略33-38
• 2.4.1 異步電機常用控制策略33-34
• 2.4.2 轉差頻率控制基本原理34-38
• 2.5 控制系統仿真分析38-42
• 2.5.1 仿真模型38-39
• 2.5.2 仿真結果39-42
• 第3章 電控系統硬件設計42-66
• 3.1 綜合控制單元42-54
• 3.1.1 ds PIC核心控制器42-44
• 3.1.2 串口轉485通信電路44-45
• 3.1.3 PWM緩沖電路45
• 3.1.4 PWM封鎖電路45-47
• 3.1.5 開關量輸入檢測電路47
• 3.1.6 加速器輸入檢測電路47-48
• 3.1.7 電流幅值檢測電路48-49
• 3.1.8 母線電壓檢測電路49-51
• 3.1.9 編碼器接口電路51-52
• 3.1.10 過流檢測電路52
• 3.1.11 過壓檢測電路52-53
• 3.1.12溫度檢測電路53-54
• 3.2 鍵盤顯示單元54-57
• 3.2.1 STC顯示控制器54-55
• 3.2.2 485轉串口通信電路55
• 3.2.3 LED驅動電路55-56
• 3.2.4 復位電路56-57
• 3.3 功率驅動單元57-66
• 3.3.1 電源變換電路57-59
• 3.3.2 接觸器驅動電路59-60
• 3.3.3 功率MOS管驅動電路60-62
• 3.3.4 逆變主電路62-66
• 第4章 電控系統軟件設計66-75
• 4.1 綜合控制單元軟件設計66-71
• 4.1.1 主程序設計66-67
• 4.1.2 PWM中斷程序設計67-68
• 4.1.3 AD中斷程序設計68-69
• 4.1.4 QEI中斷程序設計69
• 4.1.5 UART中斷程序設計69-70
• 4.1.6 定時器中斷程序設計70-71
• 4.2 鍵盤顯示單元軟件設計71-75
• 4.2.1 主程序設計72-74
• 4.2.2 UART中斷程序設計74
• 4.2.3 SPI發(fā)送程序設計74-75
• 第5章 實驗結果與分析75-81
• 5.1 單片機輸出SVPWM波形75-76
• 5.2 驅動電路輸出脈沖76-77
• 5.3 電機側波形77-81
• 第6章 總結與展望81-83
• 6.1 本文工作總結81
• 6.2 今后研究工作的展望81-83
• 參考文獻83-86
• 攻讀碩士學位期間取得的學術成果86-87
• 致謝87-88

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