基于DSP的永磁同步电动机伺服系统研究

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1、哈尔滨T程大学硕十学位论文摘要近年来，随着新材料、机电—体化、电力电子技术、计算机控制理论等各种技术的发展，交流伺服控制技术取得了长足的进步。其中，永磁同步电动机交流伺服系统已经开拓了最为广泛的应用领域，成为交流伺服系统的主流。另外，面向电机的专用数字信号处理器(DSP)的出现，使交流伺服系统向数字化方向的发展又迈出了坚实的一步。在这种背景下，本文对基于DSP芯片rMs320F2812的永磁同步电动机伺服系统进行了研究和设计。首先以永磁同步电动机为研究对象，对其结构和数学模型进行了系统地分析，对交流伺服系统的矢量控制原理进行了深入研究，重点分析了空间矢量脉宽调制

2、技术(SvPwM)的原理及实现方法。然后，设计了永磁同步电动机伺服系统的实现方案，提出了—种新型的PI控制器。在蝴LAB仿真环境下，以电流滞环跟踪控制为例，先后针对整个系统的设计原理和对于不同的位置(角度)给定，进行了系统性能的仿真对比分析。仿真结果表明，采用SVPwM控制可以有效地减小电流和转矩的脉动，改善系统的动静态

3、生能。采用新型的PI控制器作为位置处理器，可以使控制系统在位置(角度)给定大范围变化时，有效地抑制位置超调问题，并且使系统具备陕速动态响应和高稳态精度的理想控制效果。最后，对基于DSP芯片TMS320F28t2的永磁同步电动机伺服系统的硬件电路

4、和软件编程进行了研究和设计，进行了整个系统的软硬件调试，实验结果证明了系统设计方案的正确性和有效l生。关键词：交流伺服；永磁同步电机；DSP；空间矢量脉宽调制哈尔滨ir=程大学硕十学何论文Ihiiiii葺iiiiiiiii苦宣ii宣iiiii；iii；iiii；；；；i；iii；i；i；iiiiiii；；iiiii；；iii；；i高宣；暑；i青岛AbstractInrecentyears，withthevariousdevelopmentofnewmaterials，dectromechanicalintegration，powerelectronics-and

5、computercontroltheories，ACservosystemshaveachievedagreatprogress。Amongthem,thePMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor)servosystemhasexploitedthemostwideapplicationfield,whichhasbecomethenlaillstreamofACsI篡vosystem．Inaddition,becauseoftheappearanceofDSPformotordriver,theACservosystemhasf

6、urtherbeendevelopedinthedigitalcontrolfield．Underthistechnicalbaclqgound,thePermanentMagnetSynchronousMotorservosystembasedonDSPofllⅥS320F2812isresearchedanddesignedinthisdissertation．Firstly,thestructureandthemathematicmodelofPMSMareanalyzedinthedissertation,andthevectorcontroltheor

7、yofACSerVOsystemisstudied,andespeciallytheprincipleofSpaceVectorPulseWjdmModulation(SVPWM)asemphasesisresearched．Secondly，theschemeofPMSMservosystemisdesignedandanewPIcontrollerisproposed。BasedonthesimulationenvironmentofMATLAB．acurrenthysteresistrackingcontmlmethodisproposedandreali

8、ze垃whichisincontrastandanalyzedwithSVPWMmethodforthesystemperformanceunderdifferentposition(angle)references．硼∞simulationresultsprovethatthefluctuationofcurrentandelectromagnetictorquecanbedecreaseduS访gSVPWMmethod,andthedynamicandstaticpc对．ormarlCeofthissystemcanbeimprovedbySVPWMmeth

9、od．Forthepos