永磁同步电机矢量控制系统的研究

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由于永磁同步电机具有效率高、功率密度大、节能效果好、运行可靠等优点,使其在工业、农业以及航天等领域得到广泛的应用。本文采用Motorola公司生产的专用于电机控制的DSP56F803控制芯片为核心,构造永磁同步电机驱动系统,编写矢量控制算法的软件,实现了永磁同步电机的矢量控制。主要完成了以下三个方面的工作。  首先,研究了永磁同步电机矢量控制理论与控制方法。在分析永磁同步电机的数学模型以及它非线性、强耦合性特点后,选择id=0的矢量控制策略;详细介绍了电压空间矢量调制方法原理,并建立永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型,为后面实际设计提供参考,同时,介绍位置信号估计方法。  其次,设计了整个系统的硬件部分和软件部分,硬件部分主要完成控制电路、驱动电路、电流检测电路等电路的设计,在完成硬件调试工作后进行软件设计,此部分是本课题的重点。软件上采用C语言和汇编混合编程,先给出系统的主程序流程图以及部分重要模块流程图,再介绍各个模块实现的功能,最后在电机上进行调试。系统的主要算法如:估计位置信号、坐标变化、PI调节以及SVPWM波形生成都是在PWM重载中完成。  最后,对实验结果进行分析,验证位置估算方法的有效性,从结果上看,系统能很好跟踪给定速度,说明调速系统设计是符合要求的。
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