基于TMS320F2812的永磁同步電機伺服系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、由于永磁同步電動機(PMSM)具有控制簡單、運行效率高，低速運行性能好，轉(zhuǎn)矩脈動小，轉(zhuǎn)動慣量小及較高的性價比等特點，現(xiàn)已逐漸成為交流伺服系統(tǒng)中電動機的主流。隨著微電子技術(shù)和功率電子技術(shù)的飛速發(fā)展，永磁材料性能的較大提高和價格的降低，高性能的數(shù)字信號處理器(DSP)，智能功率模塊(IPM)的出現(xiàn)等，促使交流伺服控制系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、高速、高精度的方向發(fā)展。
　　論文采用TI公司的TMS320F2812電機專用控制芯片DSP為核心

2、，以富士公司IGBT PIM模塊為逆變器開關(guān)器件，以海德漢ENDAT接口編碼器作為位置反饋傳感器，運用空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)，構(gòu)建了一個基于DSP的永磁同步電動機調(diào)速伺服控制系統(tǒng)。
　　論文介紹了永磁同步電機的基本結(jié)構(gòu)、坐標(biāo)變換原理及電機在兩相坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型，闡述了PMSM的矢量控制理論，分析了基于id=0轉(zhuǎn)子磁場定向控制和SVPWM技術(shù)的速度、電流雙閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)的工作原理，并在Matlab/Simulin

3、k環(huán)境下對系統(tǒng)進行了仿真。
　　系統(tǒng)采用了海德漢ENDAT接口的光電編碼器作為轉(zhuǎn)子位置反饋傳感器，論文詳細分析了海德漢編碼器的工作原理、接口電氣特性和ENDAT2.2數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了編碼器專用接口電路，分析了接口工作原理，詳細闡述獲取準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子位置值的方法和算法，并編制了接口軟件。該接口直接通過SPI和485芯片與編碼器連接，與傳統(tǒng)接口比較，具有電路簡單、體積小，工作可靠的特點，完全達到了伺服控制要求。
　　論

4、文介紹了系統(tǒng)的主電路和控制電路的原理圖設(shè)計，并對系統(tǒng)硬件工作原理進行了分析，設(shè)計硬件的PCB圖，制作了印刷電路板，搭建了一套1.82Kw永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)控制器樣機。論文給出了伺服系統(tǒng)的控制、通信和SPI接口等主要功能模塊的軟件實現(xiàn)方法，給出了軟件流程圖，并完成了軟件的編制和調(diào)試工作。
　　最后，在湖南大學(xué)電力驅(qū)動與伺服傳動教育部重點實驗室的實驗平臺上對永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)的硬件和軟件進行了測試，并對實驗結(jié)果進行了分析。