基于dsp的交流伺服系统及其算法研究

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1、分类号密级ＵＤＣｌ！南葦恣又乂菩ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳａＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕壬学位论文基于ＤＳＰ的交流伺服系统及其算法研究（题名和副题名）炼健（作者姓名）指导教师姓名童仲志高级工程师学位类别工学硕壬学科名称机械电子工程研究方向机械电子（智能控制）论文提交时间２０１５．０１注１：注明ＤＣ》《国际十进分类法Ｕ的类号。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学，位论文中，除了加标注和致谢的部分外不包含其他人己经发表

2、或公布过的研巧成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。■研究生签名；＞０年ｆ月／咕学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可Ｗ向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。＞／；／伟巧研究生签名Ｉ月硕±学位论文基于ＤＳＰ的交流伺服系统及其算法研究摘要自二十世纪八十年代来，随着电为电

3、子技术的蓬勃发展，各种大功率型高速电子开关的不断问世，Ｗ及现代控制理论、微电子技术和新型高性能永磁材料的诞生，伺服控制技术取得了巨大进步。尤其是矢量控制理论的提出，使得人们可Ｗ对交流电动机的高动态转矩进行有效控制。矢量控制技术极大地改良了交流伺服系统的控制性能，使其化乎可Ｗ和直流伺服系统媳美。另外，微电子技术的发展傕生了针对电动机控制的处理－忘片数字信号处理器（ＤＳ巧，相较于模拟的交流伺服系统，基于ＤＳＰ的交流伺服系统可。Ｗ实现算法的软件化，具有前者不可比拟的灵活性如今数字交流伺服系统成为伺服系统发展的主流方向。在这种背景下，本文研巧和设计了

4、数字交流永磁同步电动机伺服系统，系统所选用的ＤＳＰ芯片是ＴＩ公司的ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２芯片。本文的研究对象是永磁同步电动机（ＰＭＳＭ），本文首先分析了永磁同步电动机的物理结构。然后在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真环境下建立对应的数学模型。此基础上分析了电机的矢量－空间矢量脉宽调制技术控制原理，本文还分析了电机的驱动技术（ＳＶＰＷＭ）。Ｈ章设计了永磁同步电机伺服系统的实现方案本文的第，并提出了将滑模控制和模糊控制两种算法结合起来设计位置控制器。在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的仿真环境下，建立伺服系统的数学模型。在随后的仿真实验中，首先测试了数学模型的

5、跟踪性能；然后在不同参数和不同干扰的情况下，测试了系统的鲁椿性；最后将模糊滑模控制与常规滑模控制进行了响应对比。仿真结果显示，模糊滑模位置控制器，提高了系统对扰动和内部参。数摄动的鲁棒性，与常规的滑模策略相化，模糊淆模控制策略使系统抗干扰性得到提高本章最后将这种新型的位置控制器在实际平台上进行了验证，结果验证了模糊控制策略的优越性。最后，本文重点介绍了ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２芯片，并介绍了其开发环境，随后设计了交流永磁同步电动机伺服系统的硬件电路Ｗ及软件部分。关键词：交流伺服，永磁同步电动机，ＤＳＰ，模糊滑模控制，空间矢量脉宽调制Ｉ

6、硕±学位论文基于ＤＳＰ的交流伺服系统及其算法研究Ａｂｓｈａｄ＊Ｓｉｎｃｅ８０ｓｏｆｔｈｅｔｗｅｎｔｉｅｔｈＣｅｎｔｕｒｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｐｐｇｙ，ｍｏｄｅｍｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ，ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｎｅｗｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｎｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌ，ｓｅｒｖｏｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｍａｄｅｇｒｅａｔｐｒｏｇｒｅｓｓ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌ

7、ｔｈｅｖｅｃｔｏｒｇｙｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｌｌｏｗｓｅｏｌｅｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｃｏｎｔｒｏｌｈｉｈｄｎａｍｉｃｔｏｒｕｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｐｐｙｇｙｑＡＣｍｏｔｏｒ．ＶｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＡＣｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｍａｋｉｎｉｔａｌｍｏｓｔｂｅｃｏｍａｒａｂｌｅｗｉｔｈＤＣｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌ