基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统的研究与实现

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1、摘要摘要永磁同步电机伺服系统在工业、农业和航天等领域应用十分广泛，由于其作为一种新型的交流伺服系统比直流电机伺服系统具有明显的优势，在很多场合已经取代了直流电机成为伺服系统的主流。本文针对永磁同步电机的空间矢量控制原理和技术进行了分析和研究，并且分析了永磁同步电机的数学模型，并在Matlab／Simulilll【中建立了基于空间矢量脉宽调制的永磁同步电机双闭环模型，验证了调制算法的优缺点。在此基础上，针对永磁同步电机模型高度非线性化的特点，给出了一种滑模控制算法，并针对普通滑模控制所产生误差和抖振的缺点，给出了改进的滑模控制算法，结合Matlab自带的三相永磁同

2、步电机模型进行了仿真，结果表明了所给算法的有效性。针对矢量控制实现较为复杂的缺点，文章还重点分析了直接转矩控制的控制方法，并给出了相关的仿真分析了控制效果。此外，结合一台400w交流永磁同步电机，设计了其相关的控制器的硬件和软件。硬件结构包括控制部分、接口部分和功率驱动部分。控制芯片采用n公司的TMS320F2812DSP芯片，该芯片专门针对电机控制领域的应用，其高性能的处理能力为控制算法的实现提供了可能。软件系统部分使用C语言进行编写，保证了软件的高效性和较好的可维护性。文章中给出了主要模块及控制算法软件实现的流程图。最后在设计伺服平台上进行了一系列的测试，结

3、果表明该系统该方案设计具有良好7的动、静态特性，控制精度高，基本能够满足预期的目标。关键词：永磁同步电机、SVPwM、直接转矩控制、滑模、DSPAbstractPMSMServoSystemisused诵delyin恤areaofinduS咄唧cultureaIldAeronautics，Ⅵ杜chismuchbe地rt11趾DCmotorSeⅣoSystem嬲anewt)rpeofACServoSyStem，a11dOnmaIlyoccaSioIlsitllasbecometllemains仃e锄inplaceofⅡleDCmotor．naIlalysisesa

4、11dresearchestheprincipleofSVPWMofnlePMSM，锄danalysisesthemodelofPMSM，aIldestablishestl：lePMSMmodel协Matlab／SimuliIll【totesttllemetllod．OnthisbaLsis，asthecllaractericsoflliglllynoIllinearofPMSM，锄iInprovedslidingmodeconn．olalgorithmfortlleeⅡor锄dqmVerb删itioIlalslidiI培modecomrolaJgorithmi

5、spresented．11leV甜idit)rofmealgorimmisshownbytheresultoft11esimulations丽m仕IePMSMmodelofMATLAB．AsnledefIectofconlplexi哆ofPMSM，也epaperanalysisestllemetllodofDTC，mldgiVesmereleVamcontrolsiIIlulationresults．Funllemore，ⅡlellardwareaIldsoftwareofcon昀11erforaPMSMof400Waredesi盟ed．Thehardwarec

6、ontainstlleconl∞llingpart，theinterf．acepartandtllepowerpart．ThecontrollingchipisTMS320F2812DSPdesignedbyTICoInpany．Thec11ipisdesignedf．ormotorcontr01lir玛speciall弘arldnsmgh—perfomanceprocessingpowerf．ort11econtrolalgorithmmaybeproVidedfortherealization．111esystemofsofbⅣareiswrittenbyC

7、，wKchensuretllattllesofhⅣaree伍ciencyandbettermai脓曲abili够TheaniclegiVestllemainsoRwaremodulesarldco嘶olalgodthmnowch乏毗．Fimllyaseriesoftestsaretaken证thedesignofsen，oplatfb胁，theresultSshowthatthedesignofthesystemh2Lsgooddyn锄icaIldg眦icproperties，lligllcontrolaCc眦lcy，aIlditisabletobasicall

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