基于DSP+CPLD的數(shù)字化交流伺服的研究.pdf

1、隨著微電子、計算機控制、電力半導(dǎo)體以及電機設(shè)計和制造技術(shù)的發(fā)展，交流伺服技術(shù)獲得巨大進步，其在軍事自動化、工業(yè)控制和家用電氣等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。交流伺服系統(tǒng)正在以其優(yōu)異的性能和高效節(jié)能特性逐步取代直流伺服系統(tǒng)，成為伺服研究領(lǐng)域的研究熱點。交流伺服控制也在逐步朝著性能優(yōu)化、結(jié)構(gòu)簡化的全數(shù)字方向發(fā)展。永磁同步電機(PMSM)由于其優(yōu)異機械電氣性能，被越來越多地應(yīng)用于交流伺服領(lǐng)域。因此，研究基于DSP+CPLD的PMSM數(shù)字交流伺服系統(tǒng)，

2、具有重要的現(xiàn)實意義。 本文首先對交流伺服的定義、歷史、現(xiàn)狀和研究概況作了分析和討論；然后分析了永磁同步電動機作為伺服電機較其它類型的電機的優(yōu)勢，闡述PMSM的工作原理、數(shù)學(xué)模型及矢量控制在PMSM上的應(yīng)用，并且把滑模變結(jié)構(gòu)控制方法用于對速度環(huán)和位置環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計中；此后利用MATLAB/SIMULINK建立了PMSM伺服控制系統(tǒng)的模型并給出仿真結(jié)果。最后在理論分析和仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，從硬、軟件兩個方面討論了這一設(shè)計與實現(xiàn)的方法，

3、同時利用CCS軟件編寫DSP的控制程序及用MAXII軟件編寫CPLD程序構(gòu)建兩路QEP信號處理電路并輔助完成譯碼等功能。 本文基于矢量控制理論，用id=0控制方，選擇電流、轉(zhuǎn)速和位置三閉環(huán)變結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)的控制方案，實現(xiàn)對電機瞬時力矩控制；并將DSP+CPID結(jié)合，該方法能使程序更靈活，系統(tǒng)功能易擴展與改進，能夠提高開發(fā)質(zhì)量，加快開發(fā)速度，保證開發(fā)的連續(xù)性和良好的可維護性，具有可靠性高、成本低及集成度高等優(yōu)點，這些對于高品質(zhì)的控制系統(tǒng)

4、的設(shè)計都是相當(dāng)關(guān)鍵的。仿真結(jié)果表明，該方案是可行的和高效的，且變結(jié)構(gòu)控制能很好的解決被控對象的動態(tài)特性具有非線性、時變性、參數(shù)可變等問題，可有效提高系統(tǒng)的調(diào)速和定位性能，為交流伺服系統(tǒng)的實用化打下了堅實的基礎(chǔ)。 對這個課題的研究，以期對于改變我國在高性能全數(shù)字伺服驅(qū)動產(chǎn)品方面嚴重依賴國外的現(xiàn)狀及提高我國機電一體化產(chǎn)品的國際競爭力能有所意義；同時可促進國家的科技進步及高新技術(shù)產(chǎn)品的商業(yè)化、國際化，有著重大的直接的經(jīng)濟效益和社會效益