本文關(guān)鍵詞：基于DSP的永磁同步電機(jī)系統(tǒng)控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文的研究對(duì)象為三相永磁同步電機(jī),首先建立了BLDCM的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上深入研究其控制技術(shù),同時(shí)基于坐標(biāo)變換理論,建立PMSM的數(shù)學(xué)模型,并討論基于SVPWM技術(shù)的矢量控制問(wèn)題。同時(shí),本文設(shè)計(jì)了基于TMS320F2808控制器的永磁同步電機(jī)電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制系統(tǒng),并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證相關(guān)控制性能。本文首先建立了BLDCM的數(shù)學(xué)模型,討論了直流無(wú)刷電機(jī)的控制方法,在此基礎(chǔ)上,著重研究了驅(qū)動(dòng)器的各個(gè)軟件模塊,包括電流閉環(huán)處理、電機(jī)啟動(dòng)及換相控制、霍爾換相、低速脈動(dòng)抑制和232串口通信等。在進(jìn)行控制器算法設(shè)計(jì)時(shí),基于速度誤差量將電流環(huán)PID設(shè)為可變積分系數(shù),將遇限削弱法引入PID控制,減弱了控制量超調(diào)和飽和現(xiàn)象。然后,基于PMSM的數(shù)學(xué)模型,本文著重分析了矢量控制和SVPWM技術(shù)在永磁同步電機(jī)伺服控制中的應(yīng)用,并在MATLAB/simulink環(huán)境下搭建基于SVPWM技術(shù)的矢量控制雙閉環(huán)控制系統(tǒng)仿真模型,在此基礎(chǔ)上分析討論矢量控制的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。最后,本文設(shè)計(jì)了基于TMS320F808的PMSM控制器,主要包括DSP外圍電路、編碼器模塊、霍爾模塊以及三相逆變器模塊等硬件部分和AD采樣、中斷控制、轉(zhuǎn)速計(jì)算、SVPWM波形生成模塊以及故障保護(hù)模塊等軟件部分。同時(shí),系統(tǒng)可以通過(guò)232串口與上位機(jī)進(jìn)行通訊,可用于設(shè)置驅(qū)動(dòng)器工作模式、調(diào)試PID參數(shù)以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行狀態(tài)等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能。本文研究了滑模變結(jié)構(gòu)控制的原理和設(shè)計(jì)方法,分析討論了滑�？刂圃谥绷鳠o(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用,在MATLAB/simulink平臺(tái)建立仿真模型。實(shí)驗(yàn)表明,滑�？刂圃诳箶_動(dòng)性能方面相較于傳統(tǒng)PID控制具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 矢量控制 SVPWM TMS320F2808 滑�？刂�
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 研究目的和意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外電機(jī)伺服系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展11-14
• 1.2.1 直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)13
• 1.2.2 永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)13-14
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容和主要工作14-15
• 第2章 直流無(wú)刷電機(jī)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)15-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)15-17
• 2.1.1 TMS320F2808控制器15
• 2.1.2 CCS4.2 平臺(tái)和仿真器15-16
• 2.1.3 IQmath庫(kù)和Q格式16-17
• 2.1.4 標(biāo)幺值17
• 2.2 直流無(wú)刷電機(jī)數(shù)學(xué)模型17-18
• 2.3 直流無(wú)刷電機(jī)的控制18-21
• 2.4 控制器模塊設(shè)計(jì)21-27
• 2.4.1 電流閉環(huán)處理21-23
• 2.4.2 電機(jī)啟動(dòng)及換相控制23-24
• 2.4.3 霍爾換相去抖24-25
• 2.4.4 低速脈動(dòng)抑制研究25-27
• 2.5 驅(qū)動(dòng)器與PC機(jī)通信27-32
• 2.5.1 MODBUS通信協(xié)議27-30
• 2.5.2 通信調(diào)試軟件30-32
• 2.6 PID控制器設(shè)計(jì)32-33
• 2.7 實(shí)驗(yàn)研究33-35
• 2.8 本章小結(jié)35-36
• 第3章 永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)模型及控制策略36-58
• 3.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型36-42
• 3.1.1 磁鏈與轉(zhuǎn)矩模型36-38
• 3.1.2 坐標(biāo)變換原理38-42
• 3.2 永磁同步電機(jī)控制策略42-44
• 3.2.1 矢量控制42-43
• 3.2.2 直接轉(zhuǎn)矩控制43-44
• 3.3 SVPWM技術(shù)44-57
• 3.3.1 PWM調(diào)制技術(shù)44-45
• 3.3.2 SVPWM技術(shù)基本原理45-51
• 3.3.3 基于SVPWM技術(shù)的矢量控制系統(tǒng)仿真51-55
• 3.3.4 仿真結(jié)果分析55-57
• 3.4 本章小結(jié)57-58
• 第4章 永磁同步電機(jī)閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)58-73
• 4.1 控制器總體設(shè)計(jì)58
• 4.2 硬件部分58-65
• 4.2.1 電源模塊59
• 4.2.2 復(fù)位電路59-60
• 4.2.3 編碼器模塊60-61
• 4.2.4 霍爾模塊61-62
• 4.2.5 電流處理部分62-63
• 4.2.6 三相逆變模塊63-64
• 4.2.7 RS232模塊64-65
• 4.3 軟件部分65-72
• 4.3.1 轉(zhuǎn)速計(jì)算66-67
• 4.3.2 電流采樣67-68
• 4.3.3 SVPWM模塊68-71
• 4.3.4 故障保護(hù)71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 第5章 永磁同步電機(jī)的滑模控制研究73-83
• 5.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制的發(fā)展及原理73-74
• 5.2 滑�？刂破髟O(shè)計(jì)方法74-76
• 5.2.1 常規(guī)滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)方法74-75
• 5.2.2 用趨近率設(shè)計(jì)滑模控制器75-76
• 5.3 在直流無(wú)刷電機(jī)的滑�？刂�76
• 5.4 仿真結(jié)果分析76-82
• 5.4.1 SMC與PID控制76-80
• 5.4.2 參數(shù)對(duì)SMC的影響80-82
• 5.5 本章小結(jié)82-83
• 總結(jié)83-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單88-89
• 致謝89

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本文編號(hào)：258343