基于DSP+FPGA的永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電力電子技術尤其是DSP和FPGA技術的飛速發(fā)展，以及先進控制理論的應用，永磁同步電動機（PMSM）伺服控制系統(tǒng)的理論與應用研究的新成果不斷涌現(xiàn)。本文圍繞DSP主控制器和FPGA輔助控制器的伺服系統(tǒng)結構，開展了伺服系統(tǒng)電流環(huán)和速度環(huán)調(diào)節(jié)器的建模與設計、電機的啟動方法及硬件和軟件系統(tǒng)設計研究，主要研究工作包括： 基于Clark和Park變換，建立了同步旋轉坐標系下永磁同步電機的數(shù)學模型，在此基礎上分析了PMSM矢量控制原理、空

2、間電壓矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術及其實現(xiàn)方法，確定了伺服系統(tǒng)的控制方案。 分析伺服系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)的特性，建立了各環(huán)節(jié)的數(shù)學模型，推導出PMSM伺服系統(tǒng)電流內(nèi)環(huán)和速度外環(huán)的傳遞函數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性條件推導出電流內(nèi)環(huán)和速度外環(huán)各增益系數(shù)的計算公式。為增強系統(tǒng)抗負載擾動能力，在速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器設計的基礎上，進行了速度環(huán)模糊PI控制器的設計。 根據(jù)伺服系統(tǒng)的功能要求，進行了以DSP＋FPGA為核心的硬件系統(tǒng)設計，包括硬件結構的