本文關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)型永磁伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究　出處：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：伺服系統(tǒng)自誕生之日起,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于國民生產(chǎn)的各行各業(yè)中,永磁同步伺服系統(tǒng)由于永磁同步電機(jī)的興起獲得了巨大的關(guān)注,隨著高性能數(shù)字化控制系統(tǒng)的不斷研究進(jìn)步,也得到了愈好的發(fā)展,是未來伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。本文結(jié)合企業(yè)項(xiàng)目需求,對(duì)永磁同步伺服系統(tǒng)展開研究,旨在完成一套自主設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的高效、穩(wěn)定控制系統(tǒng),并對(duì)實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行研究整理。從伺服系統(tǒng)的背景介紹入手,文章對(duì)永磁同步伺服系統(tǒng)的發(fā)展概況進(jìn)行了闡述并介紹各種控制策略。進(jìn)一步搭建數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,完成了伺服系統(tǒng)的仿真和實(shí)驗(yàn)。其中對(duì)矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制分別進(jìn)行了仿真與對(duì)比,由于后者的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)在低速下明顯偏大,更傾向于選擇矢量控制。為了降低成本、減小系統(tǒng)體積,突出經(jīng)濟(jì)型伺服系統(tǒng)的生產(chǎn)目標(biāo),本文采用了電阻采樣電流的方法代替一般的電流傳感器,在文章中對(duì)該方法的原理進(jìn)行了分析,并在仿真與實(shí)驗(yàn)中均取得了良好的效果,可以達(dá)到項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo)。此外,將MOSFET作為開關(guān)器件,也可適用于小功率產(chǎn)品,僅使用一塊控制板單電源供電驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng),操作簡單。本文重點(diǎn)詳細(xì)介紹了該永磁同步伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn),并對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行中的一些問題進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。硬件調(diào)試是系統(tǒng)的基礎(chǔ),極大的影響著后續(xù)工作的進(jìn)展,而程序編寫可以對(duì)各個(gè)功能模塊逐個(gè)突破,一步步完成系統(tǒng)的功能組件。智能化設(shè)備是現(xiàn)今控制系統(tǒng)的發(fā)展方向,所以人機(jī)交互必不可少,在該項(xiàng)目中,分別調(diào)試了232串口通訊和CAN通訊,實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與下位機(jī)的交流,使得產(chǎn)品易操作、易控制。最后,對(duì)整個(gè)永磁同步伺服系統(tǒng)在特定工況下的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行整理分析,表明其能夠完成項(xiàng)目的要求,并進(jìn)一步的對(duì)系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展進(jìn)行了展望。
[Abstract]:Since the birth of servo system, has been widely used in various industries produced by Yu Guomin, permanent magnet synchronous servo system due to the rise of permanent magnet synchronous motor has received great attention. With the continuous development of high performance digital control system, the better the development, is the future development trend of servo system. In this paper, the permanent magnet synchronous servo system is studied according to enterprise project requirements. The purpose of this paper is to complete a set of highly efficient and stable control system which is designed and realized independently, and to study and sort out the realization process, starting with the background introduction of servo system. In this paper, the development of permanent magnet synchronous servo system is described and various control strategies are introduced. The simulation and experiment of servo system are completed. The vector control and direct torque control are simulated and compared respectively, because the torque ripple of the latter is obviously larger at low speed. In order to reduce the cost, reduce the volume of the system and highlight the production goal of the economical servo system, this paper adopts the method of resistive sampling current instead of the general current sensor. In this paper, the principle of this method is analyzed, and good results are obtained in both simulation and experiment, which can achieve the expected goal of the project. In addition, MOSFET is used as switch device. It can also be used in small power products. Only one control board is used to drive the whole system. The hardware design and software implementation of the permanent magnet synchronous servo system are introduced in detail in this paper. Hardware debugging is the basis of the system, which greatly affects the progress of follow-up work, and the programming can break through each functional module one by one. Intelligent equipment is the development direction of current control system, so human-computer interaction is essential. In this project, the serial port communication and CAN communication are debugged respectively. The communication between the upper computer and the lower computer is realized, which makes the product easy to operate and control. Finally, the experiment of the whole permanent magnet synchronous servo system under the specific working condition is analyzed. It shows that the system can fulfill the requirements of the project, and the further development of the system is prospected.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM921.541

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本文編號(hào)：1410378