永磁同步電機矢量控制的研究與應用.pdf

1、目前自動門的控制方式主要有直流脈寬調(diào)速、交流異步變頻調(diào)速和直流無刷控制,控制對象都是高速電機,需要附加額外的減速裝置才能實現(xiàn)自動門的開關(guān)動作,導致結(jié)構(gòu)復雜、故障率高、維護困難。而永磁同步電機以其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高的特點,在伺服控制領(lǐng)域?qū)⒅饾u取代傳統(tǒng)的直流電機。以DSP作為控制芯片,其功能強大、運算速度快,可以實現(xiàn)高精度的電機伺服控制。
　　論文首先介紹了電力傳動技術(shù)、運動控制技術(shù)和交流伺服傳動系統(tǒng)的發(fā)展,論述

2、了永磁同步電機矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制策略的原理。隨后分析了永磁同步電機模型(同步電機的結(jié)構(gòu)、坐標變換原理、電機數(shù)學模型)和空間矢量 SVPWM技術(shù)的基本原理、法則推導和控制算法,以及常用的PMSM矢量控制方法( id=0控制、最大電磁轉(zhuǎn)矩/電流控制、弱磁控制和最大輸出功率控制)。在軟件MATLAB/SIMULINK環(huán)境下仿真了SVPWM控制波形,搭建了直接轉(zhuǎn)矩控制和矢量控制策略下的永磁同步電機控制系統(tǒng),并且對比分析兩種控制策略下的轉(zhuǎn)速、

3、轉(zhuǎn)矩輸出波形。經(jīng)過比較后,確定針對id=0的控制方案進行實驗研究。
　　本文設計的PMSM矢量控制系統(tǒng)采用TI公司TMS320F2812的DSP作為控制芯片,進行了硬件電路的設計與矢量控制程序的編寫。硬件上 DSP控制板和電機驅(qū)動板的設計,包括主回路、驅(qū)動電路、電流檢測電路、AD轉(zhuǎn)換電路、過壓保護電路、HALL/ECNODER檢測電路和串口通信電路等。并在CCS開發(fā)環(huán)境下,對PMSM矢量控制方案進行軟件開發(fā),完成主要模塊的算法設計