全數(shù)字交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研制.pdf

1、隨著微處理器技術(shù)、電力電子技術(shù)和電機(jī)永磁材料制造工藝的發(fā)展，以永磁同步電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行電機(jī)的交流伺服系統(tǒng)在高精度運(yùn)動(dòng)控制和驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)，因此，研制高性能交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先介紹了交流伺服系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展概況，分析了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了它的數(shù)學(xué)模型，深入研究了永磁同步電機(jī)的矢量控制方法，并在此基礎(chǔ)上確立了一種全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)的控制方案。

2、 硬件方面，采用電機(jī)控制專用處理器 TMS320LF2407作為控制電路的核心，以三相不控整流模塊、大容量電解電容和智能功率模塊PS21564構(gòu)成交-直-交電壓型主回路，由控制電路輸出PWM信號(hào)來觸發(fā)主回路逆變器的動(dòng)作從而實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。根據(jù)TMS320LF2407和PS21564的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了電流檢測電路、速度/位置檢測電路、模擬量輸出電路、故障檢測及保護(hù)電路等外圍電路，從而構(gòu)成了一個(gè)完整的用于交流電機(jī)控制的通用硬件平臺(tái)。

3、 軟件方面，電機(jī)控制算法由DSP編程實(shí)現(xiàn)，采用基i<,d>=O的轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制方法，完成永磁同步電機(jī)的解耦控制，位置調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器采用常規(guī)PI控制算法，速度調(diào)節(jié)器則采用模糊自整定PI控制算法，逆變器采用SVPWM調(diào)制策略。此外，為了方便現(xiàn)場調(diào)試和實(shí)際應(yīng)用，還設(shè)計(jì)操作面板和通訊接口，并開發(fā)了上位機(jī)的監(jiān)控軟件。 最后對(duì)系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了綜合調(diào)試，在此基礎(chǔ)上做了大量的實(shí)驗(yàn)測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該驅(qū)動(dòng)器性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，