永磁同步伺服系統(tǒng)及其在數(shù)控機床中的應用.pdf

1、隨著永磁同步電機在許多領域得到廣泛應用，永磁同步電機伺服系統(tǒng)現(xiàn)已成為電氣自動化領域的研究熱點。 本文采用TI公司的TMS320F240數(shù)字信號處理器(DSP)作為核心部件，結合智能功率模塊構成逆變器主電路，采用轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制策略來實現(xiàn)對伺服系統(tǒng)的控制，并通過手操器的液晶顯示模塊和鍵盤構成用戶交互界面配合伺服系統(tǒng)的操作。 本文首先對基于DSP的永磁同步電機伺服系統(tǒng)的發(fā)展概況進行了介紹；根據(jù)永磁同步交流伺服系統(tǒng)的基本

2、控制理論，分析了交流伺服系統(tǒng)坐標變換原理、常用的磁場定向方式及電流控制策略，并給出id=O電流控制策略及永磁同步電機按轉(zhuǎn)子磁場定向的控制方式，從而建立永磁同步電機d-q坐標系下的數(shù)學模型。其次，給出基于F240 DSP的全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)的軟硬件解決方案，分析并設計出系統(tǒng)的控制電路、主回路及接口電路，為便于控制參數(shù)的設定及系統(tǒng)運行狀態(tài)的觀測，實現(xiàn)良好的人機交互式操作，設計并開發(fā)出永磁同步電機伺服系統(tǒng)的專用手操器；軟件部分主要由系統(tǒng)初始化

3、程序、主程序及定時器下溢中斷程序組成。其中，在定時器下溢中斷服務子程序中主要完成電流采樣、速度位置檢測、矢量坐標變換、PI調(diào)節(jié)、SVPWM波形生成等核心內(nèi)容。手操器軟件采用匯編語言編程，實現(xiàn)與系統(tǒng)的通信。 最后，使用Matlab/Simulink對所設計的系統(tǒng)在數(shù)控機床的驅(qū)動控制中進行了仿真，并給出系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時突加負載和帶負載啟動的仿真結果。從波形上可看出，該永磁同步交流伺服系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)性能，穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩輸出和較高的調(diào)速范