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永磁交流伺服系统已广泛应用于多种行业,作为一个闭环控制系统,其位置反馈检测和电流反馈检测是伺服系统实现的一个重要反馈单元,信息检测的精度和响应速度在很大程度上影响了整个系统的性能。目前,随着伺服系统往更高性能更高精度方向的发展,寻求更高精度和响应的位置信息检测和电流信息检测方法成为了关键技术之一,本文对此展开了研究。首先建立了永磁同步电机在静止ABC坐标系和旋转dq坐标系下的动态数学模型,研究了id=0的转子磁场定向矢量控制方法和空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)。其次结合通用伺服原理框图概括地阐述了高性能永磁交流伺服系统位置检测和电流检测的重要性。绝对式编码器在系统上电就能读出转子的绝对位置,并不存在转子位置初始定位的问题,但对于增量式编码器,上电不能直接读出转子的绝对位置,采用id=0的转子磁场定向的矢量控制时,一旦上电定子电流矢量为任意方向,可能造成永磁同步电机电磁转矩很小甚至为0的情况,从而电机无法正常启动,因此,永磁同步电机转子初始位置定位具有重大意义。本文充分利用DSP的正交编码模块给出一种转子初始定位的方法。不同的工业应用场合对位置检测方式的要求也不同,增量式编码器具有结构简单、计算简单、抗干扰能力强、成本低等优点,适用于精度要求一般的场合;旋转变压器具有耐高温、耐湿度、抗冲击、抗干扰等优点,适用于一些环境较为恶劣的场合;对于伺服性能和精度要求很高的场合,国内部分厂家已经使用较高分辨率的绝对式串行编码器,由于是串行方式通信,其连线较为简单,并且位置检测精度高。为了能在不同的场合使用合适的位置检测方式,本文以CPLD作为DSP和编码器的接口。对多种位置检测方式进行了集成研究。电流检测作为永磁交流伺服系统重要的检测环节,提高其精度能提高整个伺服系统的性能和定位精度,本文对高精度电流检测做了详细的研究。在设计系统方案时,采用DSP+CPLD的结构,DSP主要负责完成id=0转子磁场定向的矢量控制算法,CPLD作为辅助控制器负责电流采样、位置信息采集、报警信号汇总等功能,DSP和CPLD之间在一定时间进行信息的交流。以多种位置检测方式集成为出发点,首先分别详细分析了基于2500线增量式编码器、旋转变压器、17位绝对式串行编码器的永磁交流伺服系统位置检测原理。在此基础上分析了多种位置检测集成技术研究,然后分析了高精度电流检测原理,接着分别设计了整体方案、硬件电路、软件程序并且进行了调试,采集并分析了波形,实验结果证明了方案的可行性。