基于DSP的永磁同步电机矢量控制实验及故障分析

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1、硕士学位论文基于DSP的永磁同步电机矢量控制实验及故障分析ExperimentalResearchandFaultAnalysisonVectorControlofPMSMBasedonDSP作者姓名：徐婷导师（职称）：戴怡教授学科（专业）：机械工程提交论文日期：2018年01月分类号：学校代码：10066密级：学号：03M080615018基于DSP的永磁同步电机矢量控制实验及故障分析ExperimentalResearchandFaultAnalysisonVectorControlofPMSMBasedonDSP

2、作者姓名：徐婷导师（职称）：戴怡教授一级学科：学科（专业）：机械工程年级：2015级提交论文日期：2018年01月学位授予单位：天津职业技术师范大学I独创性声明声明：本人所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津职业技术师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用

3、授权书本学位论文作者完全了解天津职业技术师范大学有关保留、使用学位论文的规定，特授权天津职业技术师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日II摘要国外高端数控系统如国外西门子、FANUC等均采用了矢量控制方式，但由于其控制参数的不公开性，在操作及加工过程中一旦出现故障，就很难去

4、进行故障诊断与维修。维修技术资料没有相关故障诊断实例，国内科研院所缺乏相应实验研究，因此有必要对基于矢量控制的故障进行诊断分析研究。本文搭建了基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统实验平台，以DSP芯片TMS320F2812和智能功率模块为硬件基础，以CCS2.0开发环境为软件基础，对矢量控制过程中诸多故障现象进行诊断、深入分析，提出了解决方法：(1)对于定子电流检测异常情况，通过仿真建立采样电路模型，确定了关键电阻发生故障的原因，并在本MCK-Ⅱ型实验台及精仪达盛公司燕郊基地的最新MCK-Ⅳ型设备上通过实验加以验证。(

5、2)对于开环实验电机运行不稳或堵转的问题，得出系统电流偏移量调节不当的故障因素，它使矢量控制条件发生破坏。论文实验经过反复调试，确定了偏移量的调试策略，实现了偏移量的补偿。(3)对于闭环实验电机堵转现象研究，得出主要原因为当机床精度下降或磁极磁性减弱时，转子相位检测异常易使机床（电机）堵转。本论文精心选择矢量控制变换基准，反复设置并实验转子相位初始化指令，最终克服此类故障分析与处理的难关。论文提出的维修技术要点为我国基于矢量控制的数控机床驱动系统，尤其是国外高档数控系统在系统调试与故障诊断遇到的困难，提供了新的故障分析

6、依据与维修方向。关键词:DSP,矢量控制，数控系统，故障分析IIIAbstractForeignhigh-endCNCsystems,suchasSiemensandFANUC,haveadoptedvectorcontrolmethods.However,duetotheinvisibilityofitscontrolparameters,itisverydifficulttotroubleshootandrepairthefaultinoperationandprocessing.Therearenorelevan

7、ttroubleshootingexamplesformaintenancetechnicaldata,anddomesticresearchinstituteslackcorrespondingexperimentalresearch.Therefore,itisnecessarytostudythefaultdiagnosisbasedonvectorcontrol.Inthispaper,theexperimentalplatformofPMSMvectorcontrolsystembasedonDSPisset

8、up,withDSPchipTMS320F2812andintelligentpowermoduleasthehardwarefoundation,thedevelopmentenvironmentofCCS2.0isthesoftwarefoundation.Intheprocessofvectorcontrol,manyfau