基于DSP的永磁同步電機伺服控制算法研究.pdf

1、為實現(xiàn)機械相控陣列天線的波束掃描，需要通過機械轉(zhuǎn)動天線單元達(dá)到預(yù)定的輻射相位，使用電機等驅(qū)動設(shè)備與天線單元相連，通過轉(zhuǎn)動電機實現(xiàn)天線單元的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)輻射單元輻射相位的控制。電機伺服控制系統(tǒng)是機械相控陣列天線的重要組成部分，它的性能直接影響天線單元的移相速度和定位精度，進(jìn)而影響機械相控陣列天線的性能。交流永磁同步電機具有功率密度高、效率高、體積小、慣性低、響應(yīng)快等特點，它能夠滿足天線單元相位控制的響應(yīng)速度快、定位精度高等要求，因此可以

2、采用交流永磁同步電機驅(qū)動天線單元轉(zhuǎn)動實現(xiàn)輻射相位的控制。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對交流永磁同步電機的伺服控制算法進(jìn)行研究。由于交流永磁同步電機是強耦合、時變的非線性系統(tǒng)，引入矢量控制方法實現(xiàn)交流永磁同步電機的解耦控制，構(gòu)建了永磁同步電機的位置伺服控制系統(tǒng)。為了實現(xiàn)快速精確的相位控制，優(yōu)化了傳統(tǒng)三閉環(huán)PID控制算法來提高控制系統(tǒng)的控制性能。⑵首先闡述了永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景;然后，深入分析了永磁同步電機的矢

3、量控制原理和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)，并確定了Id=0的電流控制策略;之后，在理論上設(shè)計了永磁同步電機的位置伺服控制算法，在三閉環(huán)PID控制算法的基礎(chǔ)上，引用微分負(fù)反饋控制和前饋控制來優(yōu)化控制系統(tǒng)的控制性能。⑶基于Matlab/Simulink平臺搭建了位置伺服控制系統(tǒng)，并仿真分析了傳統(tǒng)三閉環(huán)控制算法與引入微分負(fù)反饋與前饋優(yōu)化控制算法的位置伺服控制性能。仿真結(jié)果驗證了同時引入前饋和微分負(fù)反饋優(yōu)化的控制算法具有更好的跟蹤性能，在