[发明专利]单片双核DSP变频器梯度模型架构控制系统及设计方法

说明书

本发明公开一种单片双核DSP变频器梯度模型架构控制系统及设计方法，该控制系统包括：单片双核DSP中央监控及处理主控制模块、机电系统物理特性参数输入模块、电参数实时采集模块、过载保护模块、参数模型分析及等效变换模块、梯度模型分析及标准子模型自适应调度模块以及参数及模型自修正模块。本发明提供的单片双核DSP变频器梯度模型架构控制系统及设计方法能够为多种工业生产工艺过程中的中小功率交流电力传动控制需求提供有效的方案设计方法及变频控制系统，该系统及设计方法在交流电力传动领域的研发设计、产品化等方面具有重要意义。

技术领域

本发明涉及变频器控制领域，尤其涉及一种单片双核DSP变频器梯度模型架构控制系统及设计方法。

背景技术

电气传动控制系统广泛的应用于机械、矿山、冶金、化工、纺织、造纸、水泥、交通等工业部门。发电厂发出的电能有60-70％通过各种电机加以利用。在电机用电中，交流电机占80％左右，其中大部分为异步电机直接拖动。由于全球能源短缺及环境污染问题，工业发达国家投入大量的人力、财力研究电机使用节能措施。人们发现，占电机用电量一半以上的风机、水泵负载是靠阀门和挡板来调节流量和压力的，其拖动电机一般工作在恒速状态，从而造成了大量的能量浪费。如用改变电机转速的方法调节风量和流量，在压力保持不变的情况下，一般可以节电20-30％。在工业化国家，经济型交流电机调速装置已经开始投入使用在这些负载中，成为重要的节能手段。

从上世纪开始，交流电机调速装置的研究从稳态模型异步电机调速系统一路发展到动态模型的异步电机调速系统，开发出了异步电机调压调速、恒压频比调速、矢量变频调速、直接转矩调速等变频调速控制系统。凭借着有省电、长寿命、良好的调速性能等优点，以变频器为核心的交流电力传动控制技术广泛应用于各个领域，它是本世纪最具有发展前景的新兴高技术领域之一。作为新型调速控制系统，交流变频传动控制系统具有高调速性能、节能、高可靠性、长寿命等显著的优点，这将成为继直流电力传动之后的又一次标志性的飞跃，是世界传动工业的新的革命。

变频调速系统主要指通过标准化或针对具体工艺过程专门设计的非标准变频控制器驱动控制电动机，通过调节加在定子上的电压、频率等参数实现电机调速的控制系统，其市场潜力巨大。

变频调速系统广泛应用于各种行业，但由于其与各种生产工艺过程紧密结合，使得变频调速系统在实际开发中不同程度的需要进行以适应具体生产工艺为目的的非标准化系统开发设计。因此，在交流传动控制系统的设计过程中要充分考虑整个生产过程的控制参数需求、组合形式、可靠性等特点，通过制定或修订标准产品设计和工程方案进行设计开发，以满足生产实践的需求。

在交流电力传动变频控制系统的设计过程中，针对具体生产工艺过程的变频调速设计成为一个突出问题，特别是在中小功率变频控制系统应用领域，由于应用更为灵活，因此这个问题更为突出，开发人员要花费大量的时间修改甚至是重新开发原有成熟系统，不但增加了开发成本，同时降低了系统可靠性。因此，研究开发一种具有任务分解并自行调度的通用的交流传动控制系统开发方法，成为交流电力传动行业急需解决的问题。面对以上的问题，当前并没有系统、规范、公认的设计方法。

以上是目前交流电力传动变频调速控制系统及其开发方法的现状，通过目前的方法并不能系统有效实现针对具体生产工艺过程的具有任务分解并自行调度的通用的交流传动控制系统的开发方法，这严重限制了交流电力传动控制系统的研发、制造和产业化发展。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种单片双核DSP变频器梯度模型架构控制系统及设计方法，能够解决多种工业生产工艺过程中的中小功率交流电力传动控制方案设计及变频器控制系统需求。