工業(yè)機器人交流伺服驅動系統(tǒng)設計.pdf

1、最近幾年,特別是經濟危機以來,隨著工業(yè)技術的迅速發(fā)展,為了節(jié)約成本、提高生產效率,工業(yè)機器人被大量的應用到了鎖螺絲、注塑、機械制造等工業(yè)領域。永磁同步電動機由于自身的結構及運行特點,成為工業(yè)機器人的首選驅動設備,交流伺服驅動系統(tǒng)性能的好壞將直接影響到工業(yè)機器人系統(tǒng)的控制性能,因此設計一款工業(yè)機器人交流伺服驅動系統(tǒng)是本課題的迫切要求。本文采用TI公司電機控制專用芯片TMS320F2812作為核心控制器,設計了工業(yè)機器人交流伺服驅動系統(tǒng)硬件

2、電路。
　　交流伺服驅動系統(tǒng)中,選用電流、速度雙閉環(huán)控制結構。電流環(huán)作為交流伺服驅動系統(tǒng)的內環(huán),采用經典的PI控制器實現(xiàn)快速穩(wěn)定的系統(tǒng)轉矩控制,轉速環(huán)作為交流伺服驅動系統(tǒng)的外環(huán),不僅要實現(xiàn)控制系統(tǒng)的快速跟蹤,還要給電流內環(huán)提供電流給定,其控制性能的好壞直接影響整個交流伺服驅動系統(tǒng)的系統(tǒng)性能,因此,結合模糊控制與經典PI控制技術,設計了模糊自整定PI控制器,克服控制系統(tǒng)中的各種不穩(wěn)定因素,為工業(yè)機器人交流伺服驅動系統(tǒng)提供更好的動態(tài)控

3、制性能。
　　本文分析了坐標變換原理,并據(jù)此建立了交流永磁同步電動機的理想數(shù)學模型。分析各種交流伺服驅動系統(tǒng)控制策略,對空間矢量脈寬調劑技術原理進行分析,搭建永磁同步電動機電流、轉速雙閉環(huán)id=0矢量控制系統(tǒng)模型,進行仿真分析。為了解決工業(yè)機器人系統(tǒng)中的頻繁起停以及負載突變引起的影響,研究了PMSM的電機轉子初始位置檢測方法和轉速檢測方法,提出了一種軟件制動與直流制動相結合的快速制動方法,結合模糊控制理論設計了速度環(huán)模糊自整定PI