基于DSP的交流伺服驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、稀土永磁材料和控制理論的飛速發(fā)展，永磁同步電機(jī)(PMSM)在中低容量的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在伺服傳動(dòng)領(lǐng)域，永磁同步電機(jī)正在逐步取代步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)而成為伺服驅(qū)動(dòng)的發(fā)展方向。 本文首先介紹了課題的背景及意義，并在此基礎(chǔ)上分析了伺服系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀以及新技術(shù)在伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用。針對(duì)PMSM的控制特點(diǎn)，提出了空間矢量控制的策略。詳細(xì)闡述了PMSM矢量控制的原理，分析了磁場定向矢

2、量控制的工作原理及控制方法，并對(duì)PMSM進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，得到了PMSM的數(shù)學(xué)方程和轉(zhuǎn)矩方程。 其后介紹了伺服驅(qū)動(dòng)器控制板和功率電路的設(shè)計(jì)?？刂瓢鍖?shí)現(xiàn)了PWM信號(hào)輸出，碼盤反饋信號(hào)輸入，兩相電流采集，上位機(jī)串口通訊，模擬量輸入給定以及運(yùn)算變量DAC轉(zhuǎn)換輸出。而功率電路包括了驅(qū)動(dòng)板和主回路的設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)板的主要功能是用IPM實(shí)現(xiàn)逆變電路，在功能上可以分為驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測電路、故障信號(hào)處理電路、母線電壓檢測電路和電源電路；而主回路設(shè)計(jì)

3、為功率回路的設(shè)計(jì)，包括了整流電路、軟啟動(dòng)電路、吸收回路和制動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。 最后介紹了滑模變結(jié)構(gòu)控制(VMC)的原理以及設(shè)計(jì)方法。文中分析了抖振產(chǎn)生的原因，并提出消除或削弱抖振的方法。在詳細(xì)分析影響電流環(huán)性能的因素上，利用零極點(diǎn)配置的方法設(shè)計(jì)了電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器，并在MATLAB上實(shí)現(xiàn)了仿真；速度環(huán)調(diào)節(jié)器采用的是滑模變結(jié)構(gòu)控制器，分別以加速度信號(hào)和速度積分作為狀態(tài)變量設(shè)計(jì)了兩個(gè)滑模變結(jié)構(gòu)控制器，最后在MATLAB上實(shí)現(xiàn)了仿真并比較優(yōu)