基于DSP的永磁同步直線電機控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著生產力的不斷發(fā)展，對數控機床的加工精度、加工速度、加工效率等要求不斷提高，而傳統(tǒng)的將旋轉電機的轉動經滾珠絲杠轉換成直線運動的驅動方式由于存在中間轉換環(huán)節(jié)，系統(tǒng)性能一直得不到進一步提高。永磁同步直線電機與旋轉電機相比，省去了中間傳動環(huán)節(jié)，其電磁推力直接作用于負載，具有速度快、推力大、精密度高等特點，能夠滿足數控機床高速、高精的要求。本文對永磁同步直線電機控制系統(tǒng)進行建模與仿真，設計了模糊神經網PID速度調節(jié)器，然后進行了仿真，最后進了

2、實驗驗證。
　　本文首先研究了永磁同步直線電機的結構特點和工作原理，依此建立其數學模型，運用id=0的電機矢量控制策略，基于電壓空間矢量脈寬調節(jié)技術，在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下搭建了永磁同步直線電機控制系統(tǒng)的仿真模型，并針對電機電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的控制性能進行了分析。然后對永磁同步直線電機三閉環(huán)控制系統(tǒng)中速度環(huán)控制器進行了重點研究，結合模糊控制與常規(guī)PID控制的各自優(yōu)點設計了模糊PID速度控制器，結合模糊神經網

3、絡控制與常規(guī)PID控制各自的長處設計了模糊神經網絡PID速度控制器。在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下，對速度控制器的仿真模型進行了搭建，然后對分別基于常規(guī)PID、模糊PID、模糊神經網絡PID速度控制器的永磁同步直線電機控制系統(tǒng)速度環(huán)的控制效果進行了比較。結果證實，與另外兩種速度控制器相比，基于模糊神經網絡PID速度控制器的系統(tǒng)速度環(huán)輸出動態(tài)響應更快、超調量更小、魯棒性更強。
　　對本控制系統(tǒng)的軟硬件設計方案進行了詳細的

4、闡述。其中，硬件設計包括以TI公司TMS320F2812數字信號處理器為控制核心的控制電路、以三菱智能功率模塊為核心的功率驅動電路和其他外圍擴展電路。軟件設計劃分為主程序和中斷程序兩大模塊，其中中斷程序是軟件設計的重點，在中斷程序模塊中重點分析了SVPWM算法、常規(guī)PID控制算法和模糊PID控制算法的實現，對坐標變換、AD轉換、初始尋相與回零、故障中斷程序進行了相應介紹。最后搭建永磁同步直線電機控制系統(tǒng)試驗平臺，根據仿真的控制器參數，在