大功率數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來隨著電力電子技術、微電子技術、電機控制理論的發(fā)展,交流伺服系統(tǒng)在許多場合已經逐步取代了傳統(tǒng)的直流傳動系統(tǒng)。永磁同步電動機具有功率密度高,結構簡單,噪聲小、效率高以及非弱磁情況下調速范圍大等優(yōu)良特性,在對伺服系統(tǒng)精度要求高的場合得到了廣泛的應用。因此,對面貼式永磁同步電機驅動系統(tǒng)的控制策略進行研究具有重要意義。
　　 首先,對面貼式永磁同步電動機的數(shù)學模型進行了分析,對各種控制方法進行了比較,最終確定了基于id=0轉子磁場定

2、向控制方法,在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下建立了基于id=0轉子磁場定向控制和空間電壓矢量脈寬調制(SVPWM)技術的位置環(huán)、速度環(huán)和電流壞的三閉環(huán)系統(tǒng)仿真模型,仿真中電機的各個參數(shù)與實際電機參數(shù)相同,并對永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)改進PI方法進行了研究,并進行了實驗驗證,實驗結果和仿真結果一致,表明改進PI方法可有效改善系統(tǒng)的動靜態(tài)性能。對系統(tǒng)在突加負載下的位置跟隨和運行性能進行了仿真,仿真結果表明,永磁同步電機位置伺服系統(tǒng)

3、響應速度較快,有很好的抗干擾性能。
　　 其次,對永磁同步電動機伺服控制系統(tǒng)進行軟硬件平臺的設計,硬件設計以Ti公司的TMS320F2812DSP為控制器核心,主功率電路采用三菱公司的IPM,設計了光耦隔離驅動電路,電流和母線電壓檢測電路,各種保護功能電路,串口通信電路。在CCS3.1環(huán)境下利用C語言對伺服控制系統(tǒng)進行軟件設計,利用模塊結構化的編程思想對伺服控制中各種功能模塊進行了實現(xiàn),并對電流濾波,零點補償,轉子位置校正等進行

4、了詳細的分析設計,對系統(tǒng)主程序和主中斷程序的執(zhí)行過程進行了詳細的研究,并對定點DSP的編程和數(shù)據處理特點進行了詳細研究。
　　 最后,對伺服控制系統(tǒng)的軟硬件進行了調試,各功能模塊工作正常,觀察了系統(tǒng)開環(huán)和速度閉環(huán)時定子電流,線電壓等波形,對電機起動、制動和反轉時的暫態(tài)和穩(wěn)念過程進行了分析,并對在不同開關頻率下對伺服系統(tǒng)工作性能的影響進行了研究,對調試過程中出現(xiàn)的各種軟硬件問題進行了深入的研究。實驗結果證明了系統(tǒng)設計方案的正確性和