全自動鍵合機矢量控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真.pdf

1、隨著引線鍵合速度和精度不斷提高,對鍵合機控制系統(tǒng)性能要求越來越高,而伺服電機、電機控制策略及控制器是獲得高速高精度運動的關(guān)鍵和難點。本文以矢量控制策略為基礎(chǔ),采用TI公司專用電機控制的TMS320F2812數(shù)字信號處理器(DSP)作為核心,設(shè)計并研究了全自動鍵合機的永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的軟、硬件,并對控制系統(tǒng)進行驗證與實時仿真。
　　 論文深入分析了永磁同步電機的結(jié)構(gòu)、調(diào)速原理和矢量控制理論,實現(xiàn)了永磁同步電機數(shù)學(xué)模型的解耦

2、與線性化。按照自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法,完成了位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)的設(shè)計。詳細闡述了七段式空間矢量脈寬調(diào)制實現(xiàn)方法,并搭建了整個系統(tǒng)的仿真模型,得到轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、定子電流的仿真波形。研究了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與動態(tài)性能以及負載變動對系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的影響,該控制系統(tǒng)響應(yīng)速度快,超調(diào)量小,抗干擾性能強,驗證了矢量控制系統(tǒng)設(shè)計的正確性和可行性。
　　 硬件方面,以TMS320F2812為主要控制芯片,基于其開發(fā)板分別擴展數(shù)字接口及模擬接口

3、,完成了電流檢測電路、光電碼盤接口電路、三相交流逆變電路、RS232轉(zhuǎn)SCI通訊接口電路的設(shè)計;軟件方面,以CCS集成開發(fā)環(huán)境為軟件平臺,以C語言為主要編程語言,完成了主程序、中斷程序、電流檢測程序等部分,重點介紹了系統(tǒng)的中斷流程、SVPWM的生成與輸出和PI調(diào)節(jié)算法的軟件實現(xiàn)。
　　 針對控制系統(tǒng)中高頻信號干擾問題,本文用MATLAB設(shè)計基于凱塞(Kaiser)窗函數(shù)的FIR數(shù)字濾波器,并對所設(shè)計的濾波器進行仿真,應(yīng)用DSP集

4、成開發(fā)環(huán)境—CCS調(diào)試程序,用TMS320F2812實現(xiàn)了FIR低通濾波器的設(shè)計,解決了電流采集高頻信號干擾問題,從而提高系統(tǒng)的整體性能,取得了較好的效果。
　　 本文通過Real-Time Workshop和CCS集成開發(fā)環(huán)境將基于Embedded Targetfor TI C2000 DSP模塊建立的七段式空間矢量脈寬調(diào)制算法仿真模型轉(zhuǎn)變成為生成PWM的實時C代碼,并在目標板上運行驗證,對比分析了DSP通用定時器工作在連續(xù)遞