基于stm32的永磁同步电机伺服系统的研究

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1、浙江大学硕士学位论文基于STM32的永磁同步电机伺服系统的研究姓名：于兆凯申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：林志赟20120309浙江大学硕士学位论文摘要交流永磁同步电机因为有着能量密度高、结构简单、效率高、转动惯量小等优点，在伺服传动系统中正逐步取代步进电机、直流电机被选作伺服电机，广泛应用于机器人、机床、航空航天等领域。与此同时，人们对永磁同步电机的性价比提出了越来越高的要求。在此背景下，本文以STM32F103RDT6控制器为核心，以提高伺服系统性能比为宗旨，对永磁同步电机伺服系统进行了研究与开发。本文在详细推导永磁同步电机数学模型的

2、基础上，认真分析了矢量控制原理及伺服系统电流控制方式，详细论述了SVPWM调制策略的原理及其实现方法，并基于MATLAB／Simulink搭建了交流伺服系统的仿真模型，完成了电流环、速度环双闭环调试，给出了仿真结果，验证了设计方案的正确性。在理论准备和仿真研究的基础上，完成了对伺服系统的硬件电路平台和软件程序设计．基于VisualBasic语言，完成了伺服系统调试软件的设计。深入研究了开发过程中遇到的测速方法、电机转子初始定位、死区效应消除等技术难题，提出了创新的解决方案。最后，对伺服系统死区效应消除效果、电流跟随性能、速度跟随性能、位置伺服性能、运行中相电

3、流波形等进行了性能测试，并对测试结果进行了认真分析．结果表明伺服系统具有良好的动、静态性能，为后续更深入的研究工作奠定了坚实基础．关键词：永磁同步电机矢量控制空间电压矢量脉宽调制死区效应STM32Ⅱ浙江大学硕士学位论文AbstraetAbstractPermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)hasoutstandingcharacteristicofhighenergydensity,simplestructure，highefficiency,smallInertiamoment，soitiswidelyappliedins

4、everalfieldssuchasrobot,lathe，aeronauticsandastronauticsandetc，andgraduallytakestheplaceofDCmotorandstepmotor,meanwhile，peopleputforwardhigherandhigherdemandonthecostperformanceofpermanentmagnetsynchronousmotorservosystem．Inthisbackground,baseonSTM32F103RDT6，thispapercarriesoutrese

5、archanddevelopmentofthepermanentmagnetsynchronousmotorselNosystemwiththepurposeofimprovingthecostperformance．Inthispaper,vectorcontroltheoryandcurrentcontrolstrategyinservocontrolsystemisanalyzedbasedonthedetailedderivationofthemathematicalmodelofpermanentmagnetsynchronousmotor,the

6、SVPWMmodulationstrategyanditsimplementationiSexpound．BasedonMATLAB／Simulink,theACservosystemsimulationmodelisestablished，andadoubleclosed-loopcontrolforcurrentandspeedisaccomplish,thesimulationresultsverifythevalidityofthedesign．Thehardwareplatformandsoftwaredesigniscompletedontheb

7、asisoftheanalysisoftheoryandsimulation,andthedesignoftheservosystemdebuggingsoftwareiscompletedusingVisualBasic．Anin—depthstudyonsometechniqueproblemssuchasspeedmeasurement,detectingrotorinitialposition,eliminatingdead—timeeffects，iscarriedo此andsomeinnovativesolutionsispresented．Fi

8、nally,theperformancetestof