基于dsp的多电机同步控制器的研究

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1、分类号：TM351UDC：621.3学号：12110862186密级：公幵漾仲t太嗲硕士学位论文基于DSP的多电机同步控制器的研究作者姓名:何荷强学科、专业：计算机应用技术研究方向:电器智能化指导教师:钱祥忠教授完成曰期:2015年3月温州大学学位委员会分类号：TM351UDC：621.3学号：12110862186密级：公开硕士学位论文基于DSP的多电机同步控制器的研究作者姓名:学科、专业：计算机应用技术研究方向:电器智能化指导教师:完成日期:2015年3月温州大学学位委员会温州大学学位论文独

2、创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不乜含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使出过的材料。与我-冋工作的同志对本研究所做的任何贡献均d在论文中作了明确的说明丼表示丫谢意。论文作者签名：日期：年P<円温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州大学关于收集、保存、使川学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和屯户版

3、，允许论文被查阅和借阅。本人授权温州大学可以将本学位论文的企部或部分内容编入釘关数据库进行检索，nj以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编木学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属温州大学。保密论文在解密后遵守此规定。基于DSP的多电机同步控制器的研究摘要随着社会工业化飞速发展，在社会生产的很多领域，依靠单电机已不能完成产品的生产要求，这就需要多电机之间良好地协调配合才能完成。因此，电机同步控制是一个重要的研究方向,具有很高的应用价值。本文先概述了多电机同步技术的研究背景，针对

4、高性能交流伺服应用方面永磁同步电机所具有的优良特性：功率密度大、响应快、转矩输出大等，本文选取其作为主要的被控对象。同步控制主要存在如下问题：1、整体同步算法太过复杂，运行时如遇到扰动，各电机转速就会出现不同程度的变化，整体的同步协调性较差；2、单电机控制时实际运行转速与给定转速之间存在较大的偏差。3、控制系统结构设计不够合理，某些系统的关键部分设计的太过繁琐使得电路的功率因数低且稳定性差；另一些则因设计太过简化而不能对电机做到精确控制，不适合用于高精度伺服控制上。针对上述问题，本文主要从控制策

5、略和系统设计方面进行深入研究。控制策略方面：首先详细介绍了永磁同步电机的构造原理和分类，然后分析常用坐标之间的转换及其对应的数学模型，为单台永磁同步电机的控制策略的选取提供理论依据。本文在单台电机的控制上选用FOC-SVPWM控制方式，然后采用仿真进行检验，仿真结果充分说明采用此策略控制的单电机转速跟随的性能优良，抗扰动能力强，系统动静态响应性能好。在此之后进行多电机同步控制的研究，对比和分析目前不同的同步策略存在的优缺点，其中偏差耦合同步策略较其他同步策略有较大的优势，然后对偏差耦合策略存在的

6、问题进行改进:一方面扩大了其控制电机的数量，另一方面在其前置转速补偿部分采用了模糊PID算法。最后把改进后的偏差耦合同步方式与常用的主从同步方式进行仿真对比，仿真结果说明，前者控制的四台电机在遇到外界干扰时，转速响应迅速且变化同步一致；而后者控制的四台电机的同步出现了不同程度的延迟和超调现象。最后重点研究和分析偏差耦合策略下多电机在正常条件、负载扰动和转速突变时的同步效果。系统设计：针对传统模拟控制器存在的诸多缺陷，本文采用基于IDSP数字化控制器，硬件部分主要研究了系统中的关键电路：电机功率驱

7、动电路作为整个系统的关键部分采用集成化较高的智能功率电路取代传统分立元件设计的电路，包括功率器件参数的选取及抗干扰隔离措施；采用单片机辅助控制电路来协助DSP处理器对系统进行控制并提供数字化显示功能。最终完成系统的整体设计：主要电路和系统程序的详细设计。先对单台电机的控制实验进行详细地研究，结果证明电机在负载扰动时转速波动小且响应时间快，运行稳定。然后采用CAN总线和RS-232通信方式搭建多电机同步控制实验平台，实验结果表明电机运行稳定且同步效果好，验证了本课题的可行性。关键词：永磁同步电机，

8、FOC-SVPWM控制，偏差耦合策略，模糊PID，同步控制，DSP数字化控制器IIRESEARCHONMULTI-MOTORSYNCHRONOUSCONTROLLERBASEDONDSPABSTRACTAsthesocialindustrializationdevelopedrapidly,inmanyareasofproduction,onlybyasinglemotoroperationmodehasbeenunabletomeettheproductoftheproductionrequi