基于微機控制的直線電機驅動系統研究.pdf

1、在90年代中期以后,由于科學技術的日新月異,尤其是計算機技術,微電子技術,現代控制理論的發(fā)展,帶來了電機本體及其相關學科的迅猛發(fā)展,使得電機的數字化控制替代傳統的模擬控制成為未來電機發(fā)展的必然趨勢.而直線驅動技術在精密定位領域中也得到了廣泛的應用.特別是隨著數控機床加工技術要求不斷地實現高速和超高速化、精密和超精度化,高速反應能力地直線伺服進給技術—所謂地零傳動方式便應用而生.直線電機伺服系統與傳統的"旋轉電機+滾珠絲杠"進給方式相比,

2、雖然消除了機械傳統鏈所帶來的一些不良影響,但卻增加了電氣電子控制上的難度.在要求高精度微進給的場合,必須站在更高的層次上,考慮更多的攝動與擾動等不確定因素對進給運動的影響,否則,零傳動將失去原來所希望的意義.因此,必須采用更有效的控制技術,諸如使用數字信號處理器(DSP)芯片、實現電壓正弦PWM控制(SPWM)、電壓空間矢量PWM(SVPWM)控制以及自適應控制、神經元控制、模糊控制這些現代的控制策略.用軟件和微電子器件取代精度要求很高

3、而又笨重的機械部件來獲得更高性能,無論如何是值得的.論文結合中山寶泰電路板設備制造有限公司的電鍍流水線系統而開展地課題研究設計工作,研究了一套直線感應電機驅動的電鍍流水線及控制系統.它采用直線電機直接驅動,由微控制芯片(DSP)直接控制.由于它不需要中間傳動裝置,因而在機械磨損和噪音的性能方面要明顯優(yōu)于由傳統的旋轉電機驅動的流水線傳輸系統.對直線電機的控制采用SPWM、電壓空間矢量控制、DSC等控制技術,使得控制系統的性能得到了極大的提

4、高.同時由于系統采用模塊化設計,使得系統的功能容易擴展或簡化.論文首先宏觀介紹直線電機和相關控制技術的基本原理、發(fā)展歷史及其分類方法.然后詳細地介紹了DSP芯片,論述了正弦波PWM(SPWM)法、空間電壓矢量SVPWM控制技術原理,同時設計了基于DSP的交流變頻調速的系統硬軟件結構.接著結合具體地項目,論文介紹了電鍍流水線系統的機械部分、硬件電路部分和控制軟件部分.這一部分同時也是整個論文的核心內容.最后論文還就直接轉矩控制技術,變頻控