永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著電力電子、電機制造技術(shù)的飛速發(fā)展，交流調(diào)速理論以及新型智能控制理論研究的不斷深入，永磁同步電機因具有體積小、重量輕、運行可靠、能量轉(zhuǎn)換效率高、調(diào)速范圍寬、動靜態(tài)特性好等優(yōu)點而被廣泛應用于機電一體化、機器人、航空航天等高科技伺服領域中。因此，研究基于永磁同步電機的伺服系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。 本文首先對伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展概述做了簡要的介紹，明確了永磁同步電動機伺服控制系統(tǒng)的研究背景與意義。然后在分析了永磁同步電動機結(jié)構(gòu)的基礎上

2、，給出了其在三種坐標系下的數(shù)學模型，并詳細介紹了永磁同步電動機的矢量控制策略。 在永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)中，PID控制器是控制系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵，傳統(tǒng)PID控制器在其參數(shù)與控制系統(tǒng)匹配的情況下可以取得良好的控制效果。當系統(tǒng)參數(shù)或外部環(huán)境發(fā)生變化時，PID的參數(shù)就需要人工重新修正而為系統(tǒng)的工作帶來很大的不便。針對這種矢量控制系統(tǒng)中傳統(tǒng)PID控制器的三個參數(shù)難以調(diào)整的問題，本文采用了單神經(jīng)元控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID控制器。這樣利

3、用單神經(jīng)元的自學習能力，就可以在線實時自動地修正參數(shù)。在理論分析的基礎上，本文用Matlab/Simulink進行了仿真，仿真驗證了這種方案的可行性，表明這種單神經(jīng)元PID控制器比起傳統(tǒng)的PID控制器在伺服系統(tǒng)中取得了有更好的控制效果。 最后，本文以美國TI公司專用的電機控制專用DSPTMS320LF2407A為核心處理器，以現(xiàn)在應用比較廣泛的智能功率模塊（IPM）為功率變換裝置，完整搭建了以永磁同步電機為執(zhí)行元件的伺服控制系統(tǒng)