永磁同步電機(jī)矢量控制的研究與應(yīng)用.pdf

1、目前自動(dòng)門(mén)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(wú)刷控制,控制對(duì)象都是高速電機(jī),需要附加額外的減速裝置才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門(mén)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、維護(hù)困難。而永磁同步電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、損耗小、效率高的特點(diǎn),在伺服控制領(lǐng)域?qū)⒅饾u取代傳統(tǒng)的直流電機(jī)。以DSP作為控制芯片,其功能強(qiáng)大、運(yùn)算速度快,可以實(shí)現(xiàn)高精度的電機(jī)伺服控制。
　　論文首先介紹了電力傳動(dòng)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和交流伺服傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展,論述

2、了永磁同步電機(jī)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(jī)模型(同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)、坐標(biāo)變換原理、電機(jī)數(shù)學(xué)模型)和空間矢量 SVPWM技術(shù)的基本原理、法則推導(dǎo)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(jī)控制系統(tǒng),并且對(duì)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(guò)比較后,確定針對(duì)id=0的控制方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文設(shè)計(jì)的PMSM矢量控制系統(tǒng)采用TI公司TMS320F2812的DSP作為控制芯片,進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計(jì)與矢量控制程序的編寫(xiě)。硬件上 DSP控制板和電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的設(shè)計(jì),包括主回路、驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)電路、AD轉(zhuǎn)換電路、過(guò)壓保護(hù)電路、HALL/ECNODER檢測(cè)電路和串口通信電路等。并在CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境下,對(duì)PMSM矢量控制方案進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā),完成主要模塊的算法設(shè)計(jì)