基于DSP的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與研究.pdf

1、在工業(yè)應(yīng)用中交流伺服系統(tǒng)在高速度、高精度、免維護(hù)、高可靠性等性能指標(biāo)上較直流伺服系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)越性。伴隨著電力電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)已成為現(xiàn)代工業(yè)制造領(lǐng)域運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)之一。本文結(jié)合新型工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，系統(tǒng)地研究基于DSP控制器的全數(shù)字交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　 論文首先介紹了交流伺服控制系統(tǒng)的應(yīng)用背景和國(guó)內(nèi)外交流伺服控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，詳細(xì)闡述了交流電機(jī)的矢量

2、控制原理，分析了永磁同步電機(jī)(PMSM)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了PMSM的數(shù)學(xué)模型，選取基于id=0的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制法(FOC)，作為交流伺服系統(tǒng)矢量控制的基礎(chǔ)。接著根據(jù)數(shù)學(xué)模型在MATLAB仿真環(huán)境下建立了PMSM矢量控制系統(tǒng)電流、速度、位置三環(huán)控制仿真模型，編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制變換與控制仿真算法，并對(duì)三環(huán)控制典型特性進(jìn)行了仿真，結(jié)果驗(yàn)證了控制算法的正確性。然后基于TI開(kāi)發(fā)平臺(tái)和具有浮點(diǎn)數(shù)處理功能的DSP控制器TMS320F2833

3、5，搭建了面向網(wǎng)絡(luò)化伺服控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，配接鍵盤(pán)顯示接口和連接上位機(jī)的CAN總線通信接口，開(kāi)發(fā)了基本的控制與管理架構(gòu)軟件，實(shí)現(xiàn)了交流永磁同步電機(jī)的電流、速度和位置三環(huán)控制。文中給出了仿真算法模塊的設(shè)計(jì)與模擬試驗(yàn)結(jié)果，詳細(xì)論述了主要硬件電路的設(shè)計(jì)原理，給出了包括系統(tǒng)鍵盤(pán)顯示管理程序、矢量控制算法、CAN通信程序等模塊的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)可通過(guò)內(nèi)部給定、鍵盤(pán)和通信給定分別實(shí)現(xiàn)位置和速度控制，運(yùn)行調(diào)試結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)良好的控制性能，在功能