基于ARM的機器人伺服電機驅(qū)動控制器設(shè)計.pdf

1、工業(yè)機器人正悄然改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。廣泛采用工業(yè)機器人，不僅會提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且可以保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料以及降低生產(chǎn)成本。伺服驅(qū)動器是工業(yè)機器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動器，是工業(yè)機器人的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，研究高性能的伺服驅(qū)動器具有重要的理論和實際意義。
　　本課題源于企業(yè)研究生工作站的工業(yè)機器人項目。本文首先介紹了工業(yè)機器人伺服驅(qū)動器的研究背景和意義，以及伺服驅(qū)動器的發(fā)展趨勢和控

2、制策略。經(jīng)過分析，采用永磁同步電機(PMSM)直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)系統(tǒng)作為工業(yè)機器人的伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
　　文章從永磁同步電機的結(jié)構(gòu)特點以及數(shù)學(xué)模型出發(fā)，詳細(xì)地介紹了永磁同步電機傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制策略的原理，并分析了永磁同步電機傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上介紹了基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的原理，并推導(dǎo) SVPWM算法實現(xiàn)過程。然后在 MATLAB/SIMULINK環(huán)境下建立仿真模型，對兩個系統(tǒng)進行仿

3、真研究并對比仿真結(jié)果。
　　在分析永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中存在的一些問題之后，本文在基于空間矢量調(diào)制的框架內(nèi)，設(shè)計了一種新型的滑模變結(jié)構(gòu)直接轉(zhuǎn)矩控制(VSS-DTC)方法。并構(gòu)建了新的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，仿真結(jié)果表明，改進后系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能，轉(zhuǎn)矩脈動也大大減小。
　　文章的最后在恩智浦的 ARM芯片 LPC4337JET256的基礎(chǔ)上對伺服驅(qū)動系統(tǒng)進行了硬件和軟件設(shè)計，硬件部分包括主電路、檢測電路、隔離