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随着人们对数控机床控制性能要求的提高,以及直线电机的快速发展,直线电机应用于数控机床的优点越来越吸引工程师及科学家的兴趣,传递效率高、调速范围宽、噪声小、低损耗等优良性能使得数控机床用直线电机越来越普及。但是与此同时,对直线电机控制的稳定性和精度也提出了更高的要求。本文对直线同步电机做了一定的研究,并将其作为控制对象,进行了仿真,设计了基于TMS320F2812的硬件驱动控制系统,编写了相应控制程序实现速度闭环,并通过实验验证了该系统具有良好的控制性能,为精密加工使用的数控机床平台做了一定的理论储备。 首先对国内外直线电机的发展做了一定的介绍,简要分析了永磁直线同步电机的工作原理,介绍了直线电机与传统旋转电机特性的不同和对控制的影响。通过公式建立了电机定子坐标系和转子坐标系下的数学模型,验证了该电机可以应用矢量控制策略。 接着搭建了系统的硬件平台,并做了相应的介绍,硬件电路包括采样模块,驱动模块,以TMS320F2812为控制器核心,对软件部分的主程序和中断程序做了编写及介绍。主程序模块:系统初始化和初始定位;中断服务子程序模块包括电流电压采样、SVPWM控制器比较值生成、速度及电角度计算、封锁IPM驱动信号。 最后,对系统进行了实验,验证了速度闭环的实现,通过测量实际波形得到稳态和动态的实际性能并进行分析,结果表明系统可以稳定运行,电机的调速性能良好,达到了预期的目的,提供了一套直线电机驱动系统的方案。