永磁同步電機伺服驅(qū)動器的研制與開發(fā).pdf

1、在當前我國國民經(jīng)經(jīng)濟建設(shè)和國防科技事業(yè)的進程當中，電氣傳動的應用極為重要。為滿足運行、生產(chǎn)、工藝上的性能要求和節(jié)約電能的需要，許多生產(chǎn)機械都需要進行調(diào)速。隨著電力電子技術(shù)、PWM調(diào)制技術(shù)、計算機控制技術(shù)、交流電動機的控制技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)由于其堅固耐用、運行可靠等眾多優(yōu)點，正在逐步取代直流調(diào)速系統(tǒng)，在傳動領(lǐng)域占據(jù)主導地位。 本論文研究了一種應用于永磁同步電動機的伺服驅(qū)動智能控制器設(shè)計方法。首先，分析了永磁同步電動機的矢量控

2、制數(shù)學模型和結(jié)構(gòu)。然后，在數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，提出了采用轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制方法，并將系統(tǒng)設(shè)計為雙閉環(huán)(速度環(huán)、電流環(huán))自控式速度伺服控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)設(shè)計為上、下兩級結(jié)構(gòu)，上位機為工業(yè)PC，下位機為DSP伺服控制板，它們之間通過串口通訊，上位機提供電動機控制的各種參數(shù)，同時顯示下位機上傳的電動機運行參數(shù)。下位機系統(tǒng)采用高性能DSP芯片(TMS320LF2407A)，根據(jù)SVPWM原理并針對永磁同步電動機結(jié)構(gòu)特點提出了一種數(shù)字化的

3、電壓空間矢量合成方法。功率電路采用高性能整流橋整流，IPM控制三相逆變，PWM控制信號由伺服控制板提供。伺服控制板采用DSP為CPU，使用高性能霍爾傳感器測定定子電流，作為電流環(huán)反饋信號；轉(zhuǎn)子位置、速度檢測采用增量式光電編碼盤，計算轉(zhuǎn)子的位置和速度信號，其中速度信號作為轉(zhuǎn)速環(huán)反饋。DSP作為系統(tǒng)的核心，通過軟件變成對反饋信號進行控制算法計算，給出三相定子控制電流。定子電流的頻率和相位由轉(zhuǎn)子位置檢測器的轉(zhuǎn)子磁極位置信號決定，幅值由轉(zhuǎn)速環(huán)輸