工业缝纫机伺服控制系统仿真及控制面板设计

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1、工业缝纫机伺服控制系统仿真及控制面板设计摘要在一些对定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中，交流伺服系统的应用越来越广泛。采用先进的数字信号处理器为控制核心的工业缝纫机永磁同步电机(PMSM)伺服系统，是交流伺服系统控制数字化的应用之一。本文首先介绍了永磁同步电机的结构特点，建立了永磁同步电机在对应坐标系中的数学模型，然后对矢量控制原理、实现方式进行了阐述，并探讨了空间矢量脉宽调制技术的原理及软件实现方法。在分析相关理论的基础上，采用基于t，=0转子磁场定向(FOC)的方案，进行基于矢量控制的PMSi三闭环伺服控制系统的

2、设计，并利用MATLAB／SIMULINK搭建了整个系统的模型，进行了仿真研究，得到了转矩、转角、转速、三相定子电流的波形，验证了控制策略的可行性。在硬件上，作为工业缝纫机的一部分，本文结合智能化操作的要求，设计制作了工业缝纫机控制面板，并进行了调试，结果表明达到了设计要求。关键词：永磁同步电机矢量控制脉宽调制MATLAB／SIMULINK控制面板ThesimulationforSerV。Contr。lSystem。fInd[IStrySewingMachineandtheDesignforContr01Panel“bAbstr

3、act．，j舱AC8。Ⅳ08Y吼啪ismoreandmorewidelyusedinindustryapplicationint量1eneldofmechanical。electricalintegrationproductwithhighrequirementforpositionaccuracYanddynamicresponse．ThePermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)serVosystemofindustrysewingmachinewhichadoptstheDi2italslg

4、nalProcessor(DSP)asthecontrolcoreisoneoftheapplicatjonofACservocontroldigitization．jhestructuralfeaturesofPMSMareintroducedinthispaper．Themathematicmodels1nthecorrespondingcoordinatesystemaresetupalso．Thentheprincipleand1mplementationmethodsofvectorcontrolaredescribe

5、d．Atlastthetechnologvo士SpaceVectorPulseWidthModulation(SVPWM)anditsreaIizationmethodwithsoftwarearediscussed．Basedontheanalysisoftheory，theFieldOrientedContr01(FOC)strate2vemploying毛20ischosen，thecontrolschemeofPMSMservosvstemisestablishedwiththreeclose‘loopregulator

6、s．ThecontrolsystemmodelofsimulationISsetupbyuSeofMATLAB／SIMULINK．Thewaveformoftorque，angIe，sPeed，currentofthree—phasestatoraregained，thesimulationresuItsshowthatthecontrolstrategyisfeasible．AsaPanoftheindustrysewingmachinesystem，thecontrolpanelis1mportantfortherequir

7、ementofintelligentoperation。Thispaperdesignsandmakesupthecontrolpanelofindustrysewingmachine．Thedebuggingresultsindicatewhichcanmeettherequirementofsvstem．Keywords：PMSM；VectorControl；PulseWidthModulation；MATLAB／SIMULINK：ControiPaneI插图清单图2—1隐极式永磁转子结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6图2—2凸极

8、式永磁转子结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6图2—3无刷直流电动机波形图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7图2—4三相永磁同步电动机波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7图2—5永磁同步电机等效结构坐标图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8图2—6永磁同步电机dq旋转坐标图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9图2—7