永磁同步伺服系統(tǒng)及其在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用.pdf

1、隨著永磁同步電機(jī)在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)現(xiàn)已成為電氣自動化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 本文采用TI公司的TMS320F240數(shù)字信號處理器(DSP)作為核心部件，結(jié)合智能功率模塊構(gòu)成逆變器主電路，采用轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制策略來實(shí)現(xiàn)對伺服系統(tǒng)的控制，并通過手操器的液晶顯示模塊和鍵盤構(gòu)成用戶交互界面配合伺服系統(tǒng)的操作。 本文首先對基于DSP的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的發(fā)展概況進(jìn)行了介紹；根據(jù)永磁同步交流伺服系統(tǒng)的基本

2、控制理論，分析了交流伺服系統(tǒng)坐標(biāo)變換原理、常用的磁場定向方式及電流控制策略，并給出id=O電流控制策略及永磁同步電機(jī)按轉(zhuǎn)子磁場定向的控制方式，從而建立永磁同步電機(jī)d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。其次，給出基于F240 DSP的全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)的軟硬件解決方案，分析并設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的控制電路、主回路及接口電路，為便于控制參數(shù)的設(shè)定及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的觀測，實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互式操作，設(shè)計(jì)并開發(fā)出永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的專用手操器；軟件部分主要由系統(tǒng)初始化

3、程序、主程序及定時(shí)器下溢中斷程序組成。其中，在定時(shí)器下溢中斷服務(wù)子程序中主要完成電流采樣、速度位置檢測、矢量坐標(biāo)變換、PI調(diào)節(jié)、SVPWM波形生成等核心內(nèi)容。手操器軟件采用匯編語言編程，實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的通信。 最后，使用Matlab/Simulink對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動控制中進(jìn)行了仿真，并給出系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)突加負(fù)載和帶負(fù)載啟動的仿真結(jié)果。從波形上可看出，該永磁同步交流伺服系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)性能，穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩輸出和較高的調(diào)速范