交流永磁同步电机伺服控制器设计

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伺服系统在机电设备中具有十分重要的地位,伺服系统的发展也从最初的液压传动到现在的电气传动。电气伺服系统根据其所驱动的电机类型又分为直流和交流伺服系统,当前交流伺服驱动技术已经在各行业得到了越来越广泛的应用,随着永磁体材料性能的大幅度提高和价格的降低,永磁同步电动机交流伺服系统在技术上已趋于完全成熟。因此,研究基于DSP的永磁同步电机交流伺服系统,具有重要的意义。本文针对近几年交流伺服的发展,主要进行了以下研究。首先分析了永磁同步电机伺服系统的发展概况和趋势。然后对永磁同步电机的数学模型进行了分析,并在基础上对以电压空间矢量技术以及永磁同步电机矢量控制原理进行了探讨研究;在综合比较了几种控制方案的特点后,提出了id=0的控制方案;尝试设计了一套伺服控制系统,分别完成了其硬件和软件的设计,其中硬件部分采用了TI公司先进的电机专用控制DSP芯片TMS320F2812作为控制核心,并完成了电流环和速度环的PI调节器设计,以及相关的软件设计,实现了所设计的控制策略。最后,基于MATLAB/simulink建立了永磁同步电机的双闭环矢量控制系统,对其进行了仿真,对仿真结果进行了分析,并带电机对系统进行了测试,得到了较为满意的结果。
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