工業(yè)機(jī)器人交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、最近幾年,特別是經(jīng)濟(jì)危機(jī)以來(lái),隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,為了節(jié)約成本、提高生產(chǎn)效率,工業(yè)機(jī)器人被大量的應(yīng)用到了鎖螺絲、注塑、機(jī)械制造等工業(yè)領(lǐng)域。永磁同步電動(dòng)機(jī)由于自身的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特點(diǎn),成為工業(yè)機(jī)器人的首選驅(qū)動(dòng)設(shè)備,交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能的好壞將直接影響到工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制性能,因此設(shè)計(jì)一款工業(yè)機(jī)器人交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是本課題的迫切要求。本文采用TI公司電機(jī)控制專用芯片TMS320F2812作為核心控制器,設(shè)計(jì)了工業(yè)機(jī)器人交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件

2、電路。
　　交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,選用電流、速度雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。電流環(huán)作為交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)環(huán),采用經(jīng)典的PI控制器實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制,轉(zhuǎn)速環(huán)作為交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的外環(huán),不僅要實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的快速跟蹤,還要給電流內(nèi)環(huán)提供電流給定,其控制性能的好壞直接影響整個(gè)交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)性能,因此,結(jié)合模糊控制與經(jīng)典PI控制技術(shù),設(shè)計(jì)了模糊自整定PI控制器,克服控制系統(tǒng)中的各種不穩(wěn)定因素,為工業(yè)機(jī)器人交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供更好的動(dòng)態(tài)控

3、制性能。
　　本文分析了坐標(biāo)變換原理,并據(jù)此建立了交流永磁同步電動(dòng)機(jī)的理想數(shù)學(xué)模型。分析各種交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略,對(duì)空間矢量脈寬調(diào)劑技術(shù)原理進(jìn)行分析,搭建永磁同步電動(dòng)機(jī)電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)id=0矢量控制系統(tǒng)模型,進(jìn)行仿真分析。為了解決工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中的頻繁起停以及負(fù)載突變引起的影響,研究了PMSM的電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)方法和轉(zhuǎn)速檢測(cè)方法,提出了一種軟件制動(dòng)與直流制動(dòng)相結(jié)合的快速制動(dòng)方法,結(jié)合模糊控制理論設(shè)計(jì)了速度環(huán)模糊自整定PI