本文關(guān)鍵詞：基于新型死區(qū)補(bǔ)償?shù)挠来磐诫姍C(jī)伺服系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著芯片運(yùn)算能力的提高和新型的功率開關(guān)管的廣泛使用,以永磁同步電機(jī)(PMSM)作為控制對(duì)象的交流伺服控制系統(tǒng)正被大量應(yīng)用。并逐步形成高端伺服產(chǎn)品的主導(dǎo)系統(tǒng)。尤其是在對(duì)要求工件加工精度高、生產(chǎn)效率高效,以及產(chǎn)品高質(zhì)量的生產(chǎn)環(huán)境中,交流伺服控制系統(tǒng)占有十分獨(dú)到的使用優(yōu)勢(shì)。當(dāng)代伺服控制系統(tǒng)將向著全數(shù)字化、精確度更高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度更快和性能更強(qiáng)、使用更便利的趨勢(shì)發(fā)展。本文將PMSM作為驅(qū)動(dòng)器的控制對(duì)象,闡釋了其在三種坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和矢量控制算法的理論和原理,以及不同電流控制方式的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。結(jié)合空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM),進(jìn)行了伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)、模型搭建和系統(tǒng)仿真。本文重點(diǎn)研究了伺服系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的死區(qū)效應(yīng)影響問題,對(duì)SVPWM伺服系統(tǒng)死區(qū)效應(yīng)的原理和影響進(jìn)行了分析。由于常用的平均死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償技術(shù)是依據(jù)參考電壓的伏秒面積與經(jīng)過補(bǔ)償后的伏秒面積相等為標(biāo)準(zhǔn),存在難以準(zhǔn)確得到相電流極性的問題,導(dǎo)致會(huì)出現(xiàn)誤補(bǔ)償。本文以死區(qū)效應(yīng)對(duì)輸出電壓電流影響為根本,提出了一種低成本高效的死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償策略。論文以理論分析和模型仿真為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了硬件結(jié)構(gòu)和程序軟件的設(shè)計(jì)。硬件上以TMS320F2801DSP為主要的處理芯片,構(gòu)成了三閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)器,并給出了控制電路、電流和速度信號(hào)調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)主電路等部分的分析和設(shè)計(jì)。程序軟件開發(fā)基于CCS6.0的平臺(tái),重點(diǎn)闡釋了主程序、斬波中斷服務(wù)子函數(shù)等部分。論文最后在基于TMS320F2801的數(shù)字信號(hào)處理芯片上研發(fā)的伺服驅(qū)動(dòng)器上測試軟件和算法。結(jié)果證明了算法的正確性,該系統(tǒng)具有較好的靜、動(dòng)態(tài)性能,成功地減小了死區(qū)時(shí)間引起的電流畸變,并且消除了零電流鉗位現(xiàn)象對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響。在工程實(shí)際應(yīng)用中,該死區(qū)補(bǔ)償方法極大的降低了電機(jī)運(yùn)行中的震動(dòng)現(xiàn)象,增加了伺服系統(tǒng)可調(diào)剛性范圍。
【關(guān)鍵詞】：死區(qū)補(bǔ)償 死區(qū)效應(yīng) 矢量控制策略 DSP
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341;TM921.541
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 伺服系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)12-18
• 1.2.1 永磁伺服系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.2 永磁伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)16-18
• 1.3 伺服系統(tǒng)死區(qū)補(bǔ)償研究意義及現(xiàn)狀18-19
• 1.3.1 死區(qū)補(bǔ)償研究目的和意義18
• 1.3.2 死區(qū)補(bǔ)償國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 本文的主要工作和研究內(nèi)容19-21
• 第二章 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型21-29
• 2.1 永磁同步電機(jī)簡介21
• 2.2 永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)及分類21-22
• 2.3 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.4 矢量坐標(biāo)變換23-28
• 2.4.1 Clark變換及其逆變換24-25
• 2.4.2 Park變換及其逆變換25-26
• 2.4.3 PMSM在兩相靜止α-β坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型26
• 2.4.4 PMSM在兩相同步旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型26-27
• 2.4.5 死區(qū)補(bǔ)償電壓矢量公式27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 永磁同步電機(jī)空間矢量調(diào)制控制策略29-43
• 3.1 矢量控制原理29-30
• 3.2 電流控制方式選擇30
• 3.3 空間電壓矢量脈寬調(diào)制原(SVPWM)30-36
• 3.3.1 空間矢量的定義31
• 3.3.2 電壓與磁鏈的關(guān)系31-32
• 3.3.3 基準(zhǔn)電壓空間矢量32-33
• 3.3.4 電壓空間矢量線性組合33
• 3.3.5 電壓矢量扇區(qū)的判斷33-36
• 3.4 電壓空間矢量調(diào)制法系統(tǒng)仿真模型36-39
• 3.5 仿真結(jié)果分析39-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的新型死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償算法設(shè)計(jì)43-53
• 4.1 引言43
• 4.2 死區(qū)效應(yīng)分析43-46
• 4.3 死區(qū)效應(yīng)對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩的影響46
• 4.4 常見的死區(qū)補(bǔ)償方法46-49
• 4.4.1 硬件補(bǔ)償法47-48
• 4.4.2 軟件補(bǔ)償法48-49
• 4.5 改進(jìn)型死區(qū)補(bǔ)償方法49
• 4.6 電流極性判斷49-51
• 4.7 本章小結(jié)51-53
• 第五章 實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果與分析53-57
• 5.1 實(shí)驗(yàn)測試平臺(tái)53
• 5.2 測試結(jié)果和分析53-56
• 5.3 結(jié)論56-57
• 第六章 基于DSP的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)57-69
• 6.1 系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)57-58
• 6.2 DSP控制器選型58-59
• 6.3 位置檢測電路設(shè)計(jì)59-60
• 6.4 外部信號(hào)采集、轉(zhuǎn)化電路設(shè)計(jì)60-61
• 6.5 門級(jí)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)61-63
• 6.6 軟件設(shè)計(jì)功能分析63-64
• 6.7 軟件主程序64
• 6.8 斬波中斷服務(wù)子函數(shù)64-67
• 6.9 本章小結(jié)67-69
• 第七章 總結(jié)和展望69-71
• 7.1 總結(jié)69-70
• 7.2 研究展望70-71
• 致謝71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果77

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1 孫向東;鐘彥儒;任碧瑩;周炳;;一種新穎的死區(qū)補(bǔ)償時(shí)間測量方法[A];中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

2 王宏;于泳;楊明;徐殿國;;PMSM伺服系統(tǒng)中的開關(guān)死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)[A];第12屆全國電氣自動(dòng)化與電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

3 李西光;李正熙;;基于SVPWM調(diào)制策略的死區(qū)補(bǔ)償方法[A];中國計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2009年年會(huì)論文集[C];2009年

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  本文關(guān)鍵詞：基于新型死區(qū)補(bǔ)償?shù)挠来磐诫姍C(jī)伺服系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：467126