基于DSP+FPGA的永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)尤其是DSP和FPGA技術(shù)的飛速發(fā)展，以及先進(jìn)控制理論的應(yīng)用，永磁同步電動機(jī)（PMSM）伺服控制系統(tǒng)的理論與應(yīng)用研究的新成果不斷涌現(xiàn)。本文圍繞DSP主控制器和FPGA輔助控制器的伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，開展了伺服系統(tǒng)電流環(huán)和速度環(huán)調(diào)節(jié)器的建模與設(shè)計(jì)、電機(jī)的啟動方法及硬件和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究，主要研究工作包括： 基于Clark和Park變換，建立了同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上分析了PMSM矢量控制原理、空

2、間電壓矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方法，確定了伺服系統(tǒng)的控制方案。 分析伺服系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)的特性，建立了各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出PMSM伺服系統(tǒng)電流內(nèi)環(huán)和速度外環(huán)的傳遞函數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性條件推導(dǎo)出電流內(nèi)環(huán)和速度外環(huán)各增益系數(shù)的計(jì)算公式。為增強(qiáng)系統(tǒng)抗負(fù)載擾動能力，在速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了速度環(huán)模糊PI控制器的設(shè)計(jì)。 根據(jù)伺服系統(tǒng)的功能要求，進(jìn)行了以DSP＋FPGA為核心的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括硬件結(jié)構(gòu)的