全数字永磁同步电机伺服系统的研究

《全数字永磁同步电机伺服系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要伺服系统在工业控制和家用电气等领域的应用越来越广泛，永磁同步电机由于其优越的控制性能从而越来越多地应用到交流伺服控制领域。基于DSP的全数字化永磁同步电机交流伺服系统，容易实现各种智能算法和高性能的控制策略，已经成为伺服控制系统发展的趋势。首先，介绍了永磁同步电机伺服系统的发展概况，建立了永磁同步电机的数学模型，在此基础上阐明了转子磁场定向的原理和实现方法。并利用MATLAB/Simulink对基于矢量控制的永磁同步电动机伺服系统进行了仿真研究。其次，对空间电压矢量调制技术（SVPWM）和实现方法进

2、行了详细的阐述，同时针对SVPWM调制逆变器死区效应引起的电机定子电流波形畸变问题，采用了误差电压矢量补偿的方法。针对伺服系统速度阶跃响应的超调问题，采用了速度微分反馈控制。并对上述方法进行了仿真分析，证明了所采用方法的正确性和可行性。最后，介绍了系统软硬件设计和实现方法。对系统进行调试，给出了主要试验波形，试验结果验证了上述理论和仿真分析的正确性，系统具有良好的动静态特性，并为进一步深入研究该系统奠定了基础。关键词：永磁同步电机，矢量控制，空间电压矢量，DSP，死区补偿，微分反馈控制i南京航空航天大学硕士学位论文Abstract

3、Servosystemisusedmoreandmorewidely,suchasindustrialcontrollerandhouseholdaplliance.AsaresultoftheoutstandingcontrolperformanceofACPermanentMagnetSynchronousMotors(PMSM),moreandmoreACPMSMservosystemhavebeenappliedinACservosystems.Full-digitalACPMSMservosystembasedonDSP

4、isgreatlyconvenienttorealizeintelligentcontrolstrategies,andisthedevelopmenttrendofservosystem.Firstly,thegeneraldevelopmentsituationofPMSMservosystemisintroduced.ThemathematicalmodelofPMSMisfoundedandthetheoryandrealizationofvectorcontrolwithrotorfieldorientedhavebee

5、nanalyzedfromthemathematicalmodelofPMSM.Moreover,thePMSMservosystembasedonvectorcontrolissimulatedbyMATLAB/Simulink.Secondly,thetheoryandrealizationofSpaceVectorPulseWidthModulation(SVPWM)techniqueareexpounded.AgainsttothecurrentdistortioncausedbyDead-timeEffectofSVPW

6、Minverter,theerrorvoltagevectorcompensationmethodisappliedtoweakentheDead-timeEffect.Fortheovershootofspeedjumpingresponseofservosystem,thedifferentialfeedbackisadoptedinthespeedfeedbacktorestraintheovershootofspeedresponse.Thesimulationresultsofthemethodsmentioned,pr

7、ovethatthemethodsadoptedbythesystemarefeasibleandcorrect.Lastly,thedesignandrealizationmethodonthewholeservosystem’shardwareandsoftwareareintroduced.ResultsobtainedbydebuggingthesystembasedonTMS320F240,indicatethatthesystemcanachievegooddynamicandstaticdriveperformanc

8、e.Theresultsnotonlyconfirmthecorrectnessofthetheoryandsimulationanalysis,butalsoarebeneficialtofurtherresearchandapplication