基于模型的PMSM矢量控制策略研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著材料技術(shù)、電力電子技術(shù)、控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展以及電動(dòng)機(jī)制造工藝水平的逐步提高，永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)因其優(yōu)良的性能和多樣的結(jié)構(gòu)，在工業(yè)領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、航空航天和國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。為獲得高性能、高精度的執(zhí)行效果，控制算法也越來(lái)越復(fù)雜，基于的傳統(tǒng) CCS環(huán)境下 DSP手工編程模式隨著控制算法的復(fù)雜程度增加、代碼量也迅速膨脹使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)面臨著開(kāi)發(fā)的協(xié)同性差、可靠性難以保證、周期被迫拉長(zhǎng)和成

2、本成倍增加等諸多問(wèn)題。為了提高開(kāi)發(fā)效率，始于20世紀(jì)90年代中期的基于模型的設(shè)計(jì)技術(shù)，從需求出發(fā)、快速圖形化建模、自動(dòng)轉(zhuǎn)碼，省略復(fù)雜編程步驟并經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展逐步完善，已被廣泛接受。因此，對(duì)現(xiàn)階段永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本論文在分析了PMSM的結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，采用數(shù)字信號(hào)處理器DSP作為核心控制芯片，提出了控制理論和實(shí)現(xiàn)方法，并基于模型設(shè)計(jì)完成控制算法的仿真與實(shí)物驗(yàn)證。主要完成

3、了以下幾個(gè)方面的工作：
　　首先，在 PMSM的坐標(biāo)變換的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出 PMSM的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)介紹SVPWM調(diào)制原理，并確定id=0的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)矢量控制策略，為控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　其次，介紹基于模型設(shè)計(jì)在電機(jī)開(kāi)發(fā)中的具體實(shí)現(xiàn)，并在基于模型的理論的指導(dǎo)下搭建電機(jī)開(kāi)發(fā)的軟件與硬件平臺(tái)。在分析了矢量控制原理的基礎(chǔ)上利用軟件平臺(tái)Simulink提供的Embed Coder工具箱搭建了PMSM空間矢量控制

4、系統(tǒng)的仿真模型，并對(duì)控制系統(tǒng)的調(diào)速性能進(jìn)行了仿真分析。在硬件設(shè)計(jì)中，以 TI公司的TMS320F28035芯片作為該伺服系統(tǒng)的核心控制芯片，選用三菱公司IPM PS21765智能功率模塊作為該系統(tǒng)的功率驅(qū)動(dòng)模塊，完成主功率電路、調(diào)理電路、保護(hù)電路等硬件電路設(shè)計(jì)。
　　最后搭建了與電機(jī)定點(diǎn)仿真模型功能一致、與電機(jī)控制硬件相對(duì)應(yīng)的可自動(dòng)生成代碼的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模型，并將電機(jī)驅(qū)動(dòng)模型自動(dòng)生成C代碼，并在設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)上進(jìn)行了調(diào)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明