小功率永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).pdf

1、國(guó)家“十二五”規(guī)劃綱要明確提出要大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保新型產(chǎn)業(yè),其中電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能是我國(guó)的重點(diǎn)節(jié)能工程。近年來(lái),永磁同步電機(jī)憑借自身的優(yōu)點(diǎn)在航空航天、軍工武器系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床等對(duì)電機(jī)性能和控制精度要求較高的領(lǐng)域和場(chǎng)合占據(jù)了主導(dǎo)地位,因此對(duì)永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的研究具有非常重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。
　　以矢量控制為基礎(chǔ),針對(duì)低成本應(yīng)用場(chǎng)合設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套基于霍爾傳感器的小功率永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)。同時(shí),為了補(bǔ)償霍爾傳感器位置檢測(cè)精度的不足,從硬

2、件和軟件兩方面對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。硬件方面,提出了一種霍爾位置自動(dòng)整定的方法,使霍爾中斷處的轉(zhuǎn)子位置角度更加準(zhǔn)確;軟件方面,提出了一種相位差動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的方法,使驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位與轉(zhuǎn)子位置同步性更高。采用id=0的矢量控制策略,介紹了控制系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu),并詳細(xì)闡述了主要功能模塊的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法。針對(duì)電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的一些關(guān)鍵技術(shù),也進(jìn)行了研究。電機(jī)驅(qū)動(dòng)算法采用了空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù),SVPWM電壓利用率高、損耗低、響應(yīng)快、易于數(shù)

3、字化實(shí)現(xiàn),而且對(duì)電機(jī)低速運(yùn)行過(guò)程中的電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)有很好的抑制作用;電流檢測(cè)采用了一種基于兩個(gè)采樣電阻獲取三相電流的檢測(cè)方法,并對(duì)采樣頻率和采樣時(shí)間進(jìn)行了研究;采用了能耗制動(dòng)的方法實(shí)現(xiàn)電機(jī)制動(dòng),并通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)避免了制動(dòng)過(guò)程中瞬時(shí)大電流對(duì)系統(tǒng)的危害。運(yùn)用MATLAB/SIMULINK仿真軟件建立了系統(tǒng)模型,對(duì)采用的系統(tǒng)控制策略進(jìn)行了仿真研究,得到了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、三相電流等仿真波形,通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的評(píng)估,驗(yàn)證了系統(tǒng)方案的正確性和