基于DSP的两相混合式步进电机细分控制及转矩矢量控制

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1、浙江工业大学硕士学位论文基于DSP的两相混合式步进电机细分控制及转矩矢量控制姓名：张小杭申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：俞立20040401浙江工业大学硕士学位论文摘要本文介绍了一种基于DSP的两相混合式步进电机数字控制系统。本系统采用TMS320LF2407ADSP微控制器作为核心控制器件，采用专门为两相，四相步进电机设计的L298双全桥驱动芯片作为功率驱动器件，结合电流、转速反馈电路等实现对两相混合式步进电机的数字控制。SCI串行通讯程序完成了电机控制系统与上位计算机的实时通讯，使上位计算机可以监

2、测和控制步进电机的工作状态。在控制策略方面，本文通过分析两相混合式步进电机的数学模型，介绍了两种电机控制策略——步进电机细分控制和步进电机转矩．矢量控制，并且利用MATLAB的SIMULlNK工具箱对之进行了仿真。步进电机细分控制策略能够有效地克服电机低频振动的问题，提高了电机在中、低速运行时的性能。步进电机转矩矢量控制策略能够提高电机输出转矩的稳定性和幅值，也提高了电机的稳态和动态特性。本文给出了系统的运行结果。结果表明基予DSP的两相混合式步进电机数字控制系统能够提升电机性能。具有良好的发展潜力。关键词：两相混合式步

3、进电机，细分控制，转矩矢量控制，DSP浙江工业大学硕士学位论文ABSTRACTThethesisdevelopsaDSP-baseddigitalcontrolsystemforatwo-phasehybridsteppingmotor．ThissystemismainlyconstructedfromaTMS320LF2407ADSPwhichisusedasthecoreofcontrolpartsandadualfull·bridgedriverL298whichisusedasdrivingparts．Combi

4、nedwithothercircuitsandapparatus，thesystemfulfillsthedigitalmotorcontr01．Meanwhile，afterusingSCI(SerialCommunicationInterface)programsthererealizethecommunicationbetweenthemotorcontrolsystemandthehostcomputer．Thethesisanalysestheelectromagneticrestrictedrelationo

5、ftwo-phasehybridsteppingmotorandsetsupitsmathematicsmodels．Afterthatthethesispresentstwocontrolmethods：thesubdividedcontrol_methodandtorquevectorcontrolmethod．AndsimulationsaredonebyusingtheSIMNLINKtoolboxinMATLAB．Usingsubdividedcontrolmethodinthesystemcanmarkedl

6、ydecreaselowfrequencyvibrationofthemotor,andCanenhancemotor’Saccuracy．UsingtorquevectorcontrolmethodCanincreasemotor’Soutputtorque，andcallupgrademotor’Sdynamiccharacteristic．Finally,thethesisgivesandanalysesrunningresultsofthemotorcontrolsystemsafterusingdifferen

7、tcontrolmethods．TheresultsshowthattheDSP—baseddigitalcontrolsystemsofthetwo-phasehybridsteppingmotorhavethedesiredperformances．KEYWORDS：two—phasehybridsteppingmotor，subdividedcontrolmethod，torquevectorcontrolmethod，DSPll————一塑坚三些查兰堡主兰竺兰苎第一章概述1．1步进电机控制的现状与发展趋势l，1．

8、1步进电机的特性及优缺点步进电动机是一种完成增量运动的电磁机械，能将输入的电脉冲信号转换成机械的步进运动量加以输出。它是离散型自动化执行元件，和现代数字控制技术有着本质的联系。步进电动机是根据组合电磁铁理论设计的，电动机的设计是以精确的定位作为主要目标，要求堵转转矩大、定位精度高。在结构上电动机各绕组之间的磁场是彼此