發(fā)布時間：2017-09-29 05:16

  本文關(guān)鍵詞：基于PMSM交流伺服定位系統(tǒng)的研究

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【摘要】：在現(xiàn)代社會,伺服控制系統(tǒng)以其高精度、高速度、高性能的特點(diǎn)在工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)加工中的應(yīng)用越來越廣泛,在控制理論和技術(shù)發(fā)展的同時,伺服系統(tǒng)也正向著交流化、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷發(fā)展。本文結(jié)合軸承壓入機(jī)項(xiàng)目,對交流伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,并設(shè)計了一套能夠精確定位的交流伺服控制系統(tǒng)。本文首先對控制對象—永磁同步伺服電機(jī)進(jìn)行了分析,給出了其在三類坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型；分析和比較了永磁同步電機(jī)的三種電流控制策略,最終選擇了id=0的控制方法；在此基礎(chǔ)上,用MATLAB仿真軟件建立了系統(tǒng)的仿真模塊。在滿足系統(tǒng)功能與要求的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案：以PLC為控制核心并結(jié)合觸摸屏控制伺服驅(qū)動器,驅(qū)動伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)完成系統(tǒng)的精確定位；設(shè)計了伺服驅(qū)動器中的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán),并分別對它們進(jìn)行了仿真分析。設(shè)計了交流伺服定位控制系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)。完成了系統(tǒng)的接線設(shè)計,設(shè)計了差分電路、光耦隔離電路和限位開關(guān)電路：根據(jù)系統(tǒng)的控制目標(biāo),對伺服驅(qū)動器的主要參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置并完成了原點(diǎn)回歸程序、手動程序和自動程序的設(shè)計。利用Screen Editor軟件對觸摸屏的控制界面進(jìn)行了開發(fā),并按照從分支到總體的順序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試,完善了交流伺服定位控制系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 伺服驅(qū)動器 精確定位 PLC 觸摸屏
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 選題背景和研究意義8-9
• 1.2 伺服控制系統(tǒng)概述9-13
• 1.2.1 伺服控制系統(tǒng)分類9
• 1.2.2 伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢9-12
• 1.2.3 交流伺服系統(tǒng)的構(gòu)成12-13
• 1.3 交流伺服運(yùn)動控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 永磁同步伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和控制策略15-29
• 2.1 永磁同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理15-17
• 2.1.1 永磁同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)及分類15-16
• 2.1.2 永磁同步伺服電機(jī)的工作原理16-17
• 2.2 永磁同步伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型17-22
• 2.2.1 三相靜止(abc)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型18-19
• 2.2.2 兩相靜止(αβ)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型19-20
• 2.2.3 兩相旋轉(zhuǎn)(dq)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型20-22
• 2.3 永磁同步伺服電機(jī)的電流控制策略22-24
• 2.3.1 i_d=0控制22-23
• 2.3.2 最大轉(zhuǎn)矩電流比控制23
• 2.3.3 功率因數(shù)等于1控制23-24
• 2.4 PMSM定位控制系統(tǒng)的建模24-28
• 2.4.1 控制系統(tǒng)的總體仿真結(jié)構(gòu)24-25
• 2.4.2 PMSM系統(tǒng)框圖25-26
• 2.4.3 坐標(biāo)變換模塊26-27
• 2.4.4 PWM逆變模塊27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 交流伺服定位控制系統(tǒng)總體設(shè)計29-43
• 3.1 系統(tǒng)的功能與要求29-30
• 3.1.1 系統(tǒng)機(jī)械部件運(yùn)動過程29-30
• 3.1.2 功能要求30
• 3.2 系統(tǒng)的總體設(shè)計方案30-31
• 3.3 PLC控制方式選擇31-34
• 3.3.1 三種控制方式的原理31-33
• 3.3.2 控制方式的選擇33-34
• 3.4 伺服控制器的設(shè)計34-37
• 3.4.1 電流環(huán)的設(shè)計34-36
• 3.4.2 速度環(huán)的設(shè)計36
• 3.4.3 位置環(huán)的設(shè)計36-37
• 3.5 伺服控制器的仿真37-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 交流伺服定位控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計43-59
• 4.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計43-50
• 4.1.1 系統(tǒng)硬件整體設(shè)計43-44
• 4.1.2 系統(tǒng)接線設(shè)計44-46
• 4.1.3 差分電路設(shè)計46-47
• 4.1.4 光耦隔離電路設(shè)計47-49
• 4.1.5 限位開關(guān)電路設(shè)計49-50
• 4.2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計50-58
• 4.2.1 伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置50-54
• 4.2.2 PLC總體程序設(shè)計54-55
• 4.2.3 原點(diǎn)回歸程序設(shè)計55-56
• 4.2.4 手動程序設(shè)計56
• 4.2.5 自動程序設(shè)計56-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試59-67
• 5.1 觸摸屏界面開發(fā)59-64
• 5.1.1 Screen Editor軟件介紹59-60
• 5.1.2 手動運(yùn)行界面開發(fā)60-61
• 5.1.3 自動運(yùn)行界面開發(fā)61-62
• 5.1.4 報警界面開發(fā)62
• 5.1.5 設(shè)定界面開發(fā)62-64
• 5.2 系統(tǒng)調(diào)試64-66
• 5.2.1 系統(tǒng)調(diào)試路線64
• 5.2.2 分支結(jié)構(gòu)調(diào)試64-65
• 5.2.3 系統(tǒng)綜合調(diào)試65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-68
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 展望67-68
• 附錄A68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：940168