基于dsp的双边永磁直流直线电机的全数字化驱动控制系统的研究与设计

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4、教师姓名职称：马平教授学科专业或领域名称：化械工程（）学生所属学院：机电工程学院二０—论文答辩日期：五年五月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏ打ＳｕｂｍｉｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒ化ｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＤｅｒｅｅ）ｇＤｅｓｉｎａｎｄＩｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＤｒｉｖｉｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＳｓｔｅｍｇｐｇｙｏｆｔｈｅＤｏｕｂｌｅＳｉｄｅＰｅｒｍｅ

5、ｎｅｎｔＭｅａｎｅｔｉｃｇＤＣＬｉｎｅａｒＭｏｔ：ｏｒＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＷａｎＣｈｅｎｘｉｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＰｉｎＭｓｐｇＭａｙ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ？民．Ｃｈｉｎａ，５１０００６摘要摘要近年来，直线电机在数控机床等领域得到了广泛的使用。直线电机采用直接驱动方式，具有进给速度快、加速度高、定位精度高和动态响应快等优点。直线电机

6、的控制方式和传统的旋转电机基本相同，但是由于直线电机具有端部效应、纹波效应、齿槽效应产生推力波动，运行时产生的负载力，Ｗ及初次级吸引力还有导轨预压而引入的摩擦力会对其精度产生影响等问题，从而致使直线伺服控制的难度加大。为了提高电机速度和位置控制的稳定性和精度，本文采用双边永磁直线电机作为控制对象，ＷＴＭＳ３２０Ｆ２８１２型ＤＳＰ为驱动控制系统的核也，构建了包括Ｈ桥驱动电路、电流检测电路、位置和速度检测电路在内的硬件系统，在直线驱动控制系统中加入了Ｓ形加减速算法和増量型ＰＩＤ控制算法，研制出适合双边永磁直流直线电机的驱动控制系统，验并设计

7、了实验方案，通过实验验证了该系统的控制性能，在实中提离了速度控制和位置控制的精度。本文所设计的双进永磁直流直线电机的驱动控制系统主要包括Ｗ下几个方面：一、硬件结构的设计：研究设计了适合双边永磁直流直线电机的硬件电路结构、包括Ｈ桥主电路、ＤＳＰ最小系统电路、电流检测电路、速度和位置检测电路等。二、软件模块的开发：开发基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ芯片的电机驱动控制软件模块，实现直线电机的速度、电流、位置控制。主要包括Ｗ下几个模块；Ｓ形加减速算法模块、电流检测模块、光栅尺信号检测模块、増量式ＰＩＤ模块、电流环速度环位