本文關鍵詞：基于永磁同步電機的伺服系統(tǒng)控制算法研究

  更多相關文章： 永磁同步電機位置伺服系統(tǒng) SVPWM 近似時間最優(yōu)控制 組合非線性反饋控制 模態(tài)切換控制

【摘要】：本文重點研究了交流伺服系統(tǒng)的控制算法,包括傳統(tǒng)PI控制、近似時間最優(yōu)(PTOS)控制、組合非線性反饋(CNF)控制以及基于PTOS和CNF的切換控制(MSC)策略。PI控制簡單實用,PTOS控制響應時間快,CNF控制響應超調(diào)量小,而MSC響應時間與超調(diào)量則介于PTOS與CNF之間。本文以TMS320F28069作為控制系統(tǒng)的核心芯片,采用永磁同步電機(PMSM)作為系統(tǒng)的控制對象,設計了基于空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術的矢量控制系統(tǒng)即PMSM位置伺服系統(tǒng),并對交流伺服系統(tǒng)的矢量控制策略以及本文著重研究的控制算法做了詳細的理論研究和實踐探索。首先,本文詳細介紹了PMSM伺服系統(tǒng)控制策略的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,并對SVPWM技術、矢量控制策略以及本文研究的PI、PTOS、CNF以及MSC算法做了詳細介紹,并針對這四種控制算法在MATLAB\Simulink下分別搭建了PMSM位置伺服系統(tǒng)的仿真模型,仿真結果驗證了PTOS控制下系統(tǒng)響應最快、CNF控制下超調(diào)量小,而MSC策略下系統(tǒng)的響應時間和超調(diào)量介于二者之間,進而確定了本文的研究內(nèi)容和主要工作。其次,在理論研究和系統(tǒng)仿真的基礎上,本文詳細給出了PMSM位置伺服系統(tǒng)的軟件設計流程以及硬件平臺的搭建原理,并針對實驗過程中遇到的問題,給出了具體的解決方法。最后,在完成系統(tǒng)軟件各模塊程序編寫之后,本文給出了在TMS320F28069的硬件平臺上系統(tǒng)各模塊的測試結果,在確保各模塊程序編寫正確與合理之后,將各模塊整合到一起,完成了位置轉速電流三閉環(huán)控制系統(tǒng)的搭建,并分別對PI控制、PTOS控制、CNF控制以及MSC策略的伺服系統(tǒng)進行軟件調(diào)試,獲得了與理論分析和仿真結果相一致的實驗結果,驗證了整個系統(tǒng)設計的正確性與合理性,并為后續(xù)更深入的研究打下了基礎。
【關鍵詞】：永磁同步電機位置伺服系統(tǒng) SVPWM 近似時間最優(yōu)控制 組合非線性反饋控制 模態(tài)切換控制
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM341;TM921.541
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符號對照表12-13
• 縮略語對照表13-16
• 第一章 緒論16-24
• 1.1 研究背景與意義16-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢17-21
• 1.2.1 伺服系統(tǒng)的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀17
• 1.2.2 永磁同步電機的發(fā)展歷史與應用17-18
• 1.2.3 永磁同步電機伺服系統(tǒng)控制策略及其發(fā)展方向18-21
• 1.3 論文內(nèi)容安排21-24
• 第二章 永磁同步電機的工作原理及其矢量控制策略24-36
• 2.1 永磁同步電機的基本工作原理24-26
• 2.1.1 三相永磁同步電機的轉子結構及物理模型24-25
• 2.1.2 PMSM的數(shù)學模型25-26
• 2.2 PMSM矢量控制策略26-27
• 2.3 空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術27-32
• 2.4 SVPWM在MATLAB\Simulink下的仿真實現(xiàn)32-35
• 2.5 本章小結35-36
• 第三章 PMSM位置伺服系統(tǒng)控制算法及系統(tǒng)仿真36-52
• 3.1 典型伺服系統(tǒng)模型36
• 3.2 位置伺服系統(tǒng)控制算法36-42
• 3.2.1 PI控制律36-37
• 3.2.2 PTOS控制律37-39
• 3.2.3 CNF控制律39-41
• 3.2.4 MSC策略41-42
• 3.3 PMSM矢量控制系統(tǒng)的控制算法仿真42-50
• 3.3.1 位置伺服系統(tǒng)構成42-43
• 3.3.2 PMSM矢量控制系統(tǒng)的控制算法仿真43-50
• 3.4 本章小結50-52
• 第四章 PMSM位置伺服系統(tǒng)軟硬件設計52-70
• 4.1 軟件設計52-62
• 4.1.1 CCS6.0 簡介52
• 4.1.2 位置伺服系統(tǒng)的DSP實現(xiàn)52-62
• 4.2 硬件設計62-69
• 4.2.1 系統(tǒng)總體結構62-63
• 4.2.2 TMS320F28069芯片介紹63
• 4.2.3 主電路設計63-64
• 4.2.4 驅動和保護電路設計64-66
• 4.2.5 控制電路設計66-69
• 4.3 本章小結69-70
• 第五章 永磁同步電機位置伺服系統(tǒng)實驗70-82
• 5.1 光電編碼器安裝位置校正、ADC校正、DAC測試實驗71-72
• 5.2 PMSM起動實驗72-76
• 5.2.1 SVPWM開環(huán)實驗73-74
• 5.2.2 電流單閉環(huán)實驗74
• 5.2.3 轉速電流雙閉環(huán)實驗74-76
• 5.3 位置伺服系統(tǒng)控制算法實驗76-81
• 5.4 本章小結81-82
• 第六章 總結與展望82-84
• 參考文獻84-88
• 致謝88-90
• 作者簡介90-91

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：567635