基于XMC4500的永磁同步電機伺服系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、交流伺服控制技術(shù)是工業(yè)自動化中的關(guān)鍵核心技術(shù)。伴隨著電機制造工藝的大幅提升、現(xiàn)代控制理論的日趨完善、高速微控制器的更新?lián)Q代、功率半導體器件的模塊化與智能化，工業(yè)控制領域?qū)τ诟呔冉涣魉欧到y(tǒng)的性能提出了更高的要求。本課題以單軸伺服轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動為應用背景，設計并實現(xiàn)了基于英飛凌32位單片機XMC4500的永磁同步電機矢量控制伺服系統(tǒng)。
　　首先，借助于坐標變換，建立了永磁同步電機在A-B-C、d-q、α-β三種坐標系下的數(shù)學描述。將d

2、-q旋轉(zhuǎn)坐標系按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，得到等效的直流電機模型，針對內(nèi)置式PMSM采取id?0的矢量控制策略。隨后，闡述了電壓空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）的基本原理，對SVPWM實現(xiàn)的具體步驟給出了詳細的推導和論述，并利用MATLAB搭建了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的Simulink模型，通過仿真以驗證矢量控制的正確性和SVPWM方法的合理性。
　　其次，在系統(tǒng)建模和仿真驗證的基礎上，完成了永磁同步電機矢量控制伺服系統(tǒng)的軟硬件實驗平臺，遵循模塊化

3、、自頂向下的設計原則，將整體電路細分為若干個電路模塊，包括整流、濾波、泄放、隔離、驅(qū)動、逆變等核心功率電路，以及電流/電壓檢測、故障監(jiān)測及保護、旋變位置解調(diào)等外圍功能電路，設計了以英飛凌IGBT模塊FS20R06VE3為核心的驅(qū)動板和以英飛凌32位微控制器XMC4500為核心的控制板。在位置檢測環(huán)節(jié)，利用XMC4500內(nèi)部集成的DSD（Delta-Sigma Demodulator）模塊取代了成本高昂的專用旋變解碼芯片，實現(xiàn)了雙通道旋轉(zhuǎn)