發(fā)布時間：2017-10-09 10:49

  本文關(guān)鍵詞：交流永磁同步伺服電機控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)、先進電機控制理論以及高速數(shù)字信號處理器(DSP)的發(fā)展,交流電機的伺服控制在性能上已經(jīng)可以媲美于直流電機。交流永磁同步伺服電機正以其功率因數(shù)高、轉(zhuǎn)動慣量小、沒有勵磁損耗等優(yōu)點逐步的取代直流電機,在交流伺服控制領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位。本文首先介紹了交流永磁同步伺服電機控制系統(tǒng)的背景及意義,并建立了交流永磁同步伺服電機的數(shù)學(xué)建模。通過分析該類電機的三種控制策略和控制系統(tǒng)的要求,選擇了直軸電流為零的控制策略,設(shè)計了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。然后在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境中完成了控制系統(tǒng)的建模與仿真,并詳細介紹了七段式空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM);波的生成原理。仿真結(jié)果表明,設(shè)計的交流永磁同步伺服電機的控制系統(tǒng)具有良好的動、靜態(tài)性能根據(jù)交流永磁同步伺服電機控制系統(tǒng)的要求,完成了以TI公司DSP2812作為控制核心的控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計。主要硬件電路包括三相逆變主電路、光耦隔離電路、電流采集電路、轉(zhuǎn)速和位置檢測電路等。在軟件編程方面采用了模塊化的思想,通過中斷觸發(fā)實現(xiàn)各個模塊的功能,并且利用DSP實現(xiàn)了信號采集、PI調(diào)節(jié)、SVPWM生成等多個模塊的全數(shù)字化編程。最后在設(shè)計的控制系統(tǒng)實驗平臺上完成了實驗研究,實驗結(jié)果驗證了設(shè)計的交流永磁同步伺服電機控制系統(tǒng)的正確性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：交流永磁同步伺服電機 伺服控制 空間矢量脈寬調(diào)制 數(shù)字信號處理器
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM383.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 交流永磁同步伺服電機控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 1.3.1 本文主要研究內(nèi)容12
• 1.3.2 論文章節(jié)安排12-14
• 第2章 交流永磁同步伺服電機的數(shù)學(xué)模型及控制原理14-30
• 2.1 永磁同步伺服電機的物理結(jié)構(gòu)及特點14-15
• 2.2 永磁同步伺服電機的數(shù)學(xué)模型15-19
• 2.2.1 坐標(biāo)系的定義15
• 2.2.2 坐標(biāo)變換15-17
• 2.2.3 永磁同步伺服電機的數(shù)學(xué)模型17-19
• 2.3 永磁同步伺服電機的控制原理19-22
• 2.3.1 永磁同步伺服電機控制策略簡介19-21
• 2.3.2 永磁同步伺服電機控制系統(tǒng)21-22
• 2.4 空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的實現(xiàn)22-28
• 2.4.1 SVPWM產(chǎn)生原理22-24
• 2.4.2 SVPWM線性組合算法24-28
• 2.5 速度計算和轉(zhuǎn)子位置檢測28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 交流永磁同步伺服電機控制系統(tǒng)仿真研究30-41
• 3.1 仿真模塊的搭建30-35
• 3.1.1 坐標(biāo)變換模塊30-31
• 3.1.2 SVPWM產(chǎn)生模塊31-34
• 3.1.3 PI調(diào)節(jié)器模塊34-35
• 3.2 仿真結(jié)果分析35-40
• 3.2.1 位置伺服控制仿真37-38
• 3.2.2 速度伺服控制仿真38-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 交流永磁同步伺服電機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計41-49
• 4.1 TMS320F2812的結(jié)構(gòu)和功能41-42
• 4.2 控制系統(tǒng)主電路42-43
• 4.3 驅(qū)動隔離電路43-45
• 4.3.1 驅(qū)動電路設(shè)計43-44
• 4.3.2 光電隔離電路設(shè)計44-45
• 4.4 電流檢測及放大電路45-46
• 4.5 過流過壓保護電路46
• 4.6 編碼器輸出信號調(diào)理電路46-47
• 4.7 輔助電源電路47-48
• 4.8 本章小結(jié)48-49
• 第5章 交流永磁同步伺服電機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計及實驗驗證49-65
• 5.1 控制系統(tǒng)主程序設(shè)計49-50
• 5.2 控制系統(tǒng)中斷子程序設(shè)計50-59
• 5.2.1 SVPWM子程序模塊50-53
• 5.2.2 電流采集子程序模塊53-55
• 5.2.3 轉(zhuǎn)速和位置檢測子程序模塊55-56
• 5.2.4 PI調(diào)節(jié)器子程序模塊56-59
• 5.3 實驗結(jié)果分析59-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-71
• 作者簡介71

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李永東;梁艷;;高性能交流永磁同步電機伺服系統(tǒng)現(xiàn)狀[A];中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

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本文編號：999757