基于DSP的永磁直線同步電機伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、永磁直線同步電機(PMLSM)直接驅(qū)動技術(shù)以高速、高精密、快響應(yīng)等優(yōu)異的特性，在高速、高精密進給系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在江蘇省自然基金項目的資助下，設(shè)計了圓筒形永磁直線同步電機的伺服控制系統(tǒng)。
　　 本文首先介紹了永磁直線伺服控制系統(tǒng)的概況，對課題所用的圓筒形直線電機進行了選型，然后分析了矢量控制的基本原理、控制方法以及空間矢量脈寬調(diào)制，給出了永磁直線同步電機在d-q坐標系下的數(shù)學(xué)描述，接著給出了伺服系統(tǒng)所采用的控制策略：id

2、=0的矢量控制方案，磁鏈追蹤電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)控制技術(shù)，梯形速度給定曲線，數(shù)字PID控制算法，電流、速度采樣采用數(shù)字濾波算法。
　　 在上述控制策略的基礎(chǔ)上，對圓筒型永磁直線伺服控制系統(tǒng)的硬件和軟件分別進行了設(shè)計與實現(xiàn)。硬件部分，搭建了基于DSP和IPM的永磁直線同步電機伺服控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)，設(shè)計了其中的一些重要電路，如主回路，輔助電源電路，三相電流的采樣、調(diào)理和保護電路，差分霍爾信號調(diào)理電路，直流母線過壓過流保

3、護電路，限位保護電路等。軟件部分，實現(xiàn)了伺服控制系統(tǒng)的矢量控制方案，采用模塊化編程思想，用C語言編寫了位置初始化，位置檢測，三閉環(huán)調(diào)節(jié)，數(shù)字濾波，限位保護等模塊的程序。
　　 最后，在永磁直線同步電機伺服控制系統(tǒng)的實驗平臺上進行了空載實驗，給出了實驗結(jié)果并進行了分析，實驗結(jié)果驗證了控制策略的有效性以及所設(shè)計的電路和所編寫程序的正確性，同時表明該伺服系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運行。本課題對數(shù)字化圓筒型永磁直線同步電機伺服控制系統(tǒng)的研究具有重