本文關(guān)鍵詞：基于TMS320F28069的伺服控制系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： TMS320F28069 伺服系統(tǒng) 轉(zhuǎn)矩脈動 無位置傳感器 滑模觀測器

【摘要】：隨著自動化的快速發(fā)展,伺服系統(tǒng)在社會各個(gè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用,與此同時(shí),對伺服系統(tǒng)性能的要求也在逐步提高。幸運(yùn)的是,電力電子技術(shù)以及半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展為伺服系統(tǒng)的性能提升提供了巨大的空間。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于TMS320F28069浮點(diǎn)DSP的伺服控制系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上對伺服系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩脈動抑制、無位置傳感器控制等若干問題進(jìn)行了研究。 本文首先介紹了主控芯片TMS320F28069以及開發(fā)環(huán)境CCSv6,詳細(xì)介紹了無刷直流電機(jī)的工作原理、永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型以及矢量控制策略,搭建了這兩種電機(jī)系統(tǒng)的基于TMS320F28069芯片的硬件平臺,并且給出了軟件設(shè)計(jì)流程。利用id=0矢量控制策略實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)系統(tǒng)的電流、速度及位置三閉環(huán)控制,并著重測試了其性能,測試結(jié)果證明了系統(tǒng)具有良好的伺服控制性能。 然后在上述硬件平臺的基礎(chǔ)上進(jìn)行了低速下電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制的算法研究。提出了一種迭代學(xué)習(xí)控制算法,算法基于自學(xué)習(xí)控制,結(jié)合迭代法,不依賴于系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型和電機(jī)參數(shù),是一種通用性較強(qiáng)的控制算法。對一臺永磁同步電機(jī)采用特殊的方式驅(qū)動,使其具有較大的轉(zhuǎn)矩脈動,并在此電機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),轉(zhuǎn)矩脈動得到了明顯的抑制,證實(shí)了本算法的有效性。 最后介紹了滑模觀測器的原理及其數(shù)字化處理,設(shè)計(jì)了表貼式永磁同步電機(jī)的滑模觀測器。在上述硬件平臺上對實(shí)驗(yàn)電機(jī)(米格110ST-M04030電機(jī))進(jìn)行了基于滑模觀測器法的無位置傳感器控制。由于滑模觀測器法在電機(jī)低速和零速時(shí)無效,因此設(shè)計(jì)了電機(jī)的起動方法。實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了無位置傳感器電流和速度的雙閉環(huán)控制,驗(yàn)證了滑模觀測器法的效果。
【關(guān)鍵詞】：TMS320F28069 伺服系統(tǒng) 轉(zhuǎn)矩脈動 無位置傳感器 滑模觀測器
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM921.541
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題背景和研究意義10
• 1.2 交流伺服系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 伺服系統(tǒng)概述10-11
• 1.2.2 交流伺服電機(jī)控制策略11-13
• 1.3 電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制研究現(xiàn)狀13
• 1.4 課題研究內(nèi)容13-15
• 2 交流伺服系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)15-56
• 2.1 引言15
• 2.2 TMS320F28069芯片及軟件開發(fā)15-19
• 2.2.1 TMS320F28069芯片簡介15-17
• 2.2.2 TMS320F28069的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-18
• 2.2.3 CCSv6開發(fā)平臺及軟件開發(fā)流程18-19
• 2.3 無刷直流電機(jī)系統(tǒng)19-29
• 2.3.1 無刷直流電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19
• 2.3.2 無刷直流電機(jī)工作原理19-22
• 2.3.3 無刷直流電機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)22-27
• 2.3.4 無刷直流電機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)27-29
• 2.4 永磁同步電機(jī)系統(tǒng)29-53
• 2.4.1 交流電機(jī)坐標(biāo)變換理論29-30
• 2.4.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型30-35
• 2.4.3 永磁同步電機(jī)矢量控制策略35-36
• 2.4.4 空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)原理與實(shí)現(xiàn)36-42
• 2.4.5 永磁同步電機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)42-45
• 2.4.6 永磁同步電機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)45-46
• 2.4.7 系統(tǒng)控制性能測試46-53
• 2.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合53-55
• 2.5.1 實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建53-55
• 2.5.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明55
• 2.6 本章小結(jié)55-56
• 3 低速下電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制的算法研究56-68
• 3.1 引言56
• 3.2 控制思想概述56
• 3.3 算法介紹56-58
• 3.3.1 自學(xué)習(xí)控制57
• 3.3.2 迭代法57-58
• 3.4 電壓控制型算法58-64
• 3.4.1 算法執(zhí)行過程58-59
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析59-64
• 3.5 電流控制型算法64-66
• 3.5.1 算法原理64-65
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析65-66
• 3.6 本章小結(jié)66-68
• 4 永磁同步電機(jī)的無位置傳感器控制68-81
• 4.1 引言68
• 4.2 永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制方法概述68-69
• 4.3 滑模觀測器法原理與實(shí)現(xiàn)69-73
• 4.3.1 永磁同步電機(jī)的滑模觀測器設(shè)計(jì)69-72
• 4.3.2 滑模觀測器的數(shù)字化處理72-73
• 4.4 基于滑模觀測器法的永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制73-74
• 4.5 實(shí)驗(yàn)測試與結(jié)果分析74-80
• 4.5.1 電機(jī)起動方法與測試75-77
• 4.5.2 電流閉環(huán)測試77-79
• 4.5.3 速度閉環(huán)測試79-80
• 4.6 本章小結(jié)80-81
• 5 總結(jié)與展望81-83
• 5.1 論文工作總結(jié)81-82
• 5.2 未來工作展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 碩士期間科研成果86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：606425