基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统实现--优秀毕业论文

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1、工学硕士学位论文基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统实现IMPLEMENTATIONOFPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSMOTORSERVOSYSTEMBASEDONDSP苏艳辉哈尔滨工业大学2008年7月国内图书分类号：TM351国际图书分类号：621.313工学硕士学位论文基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统的实现硕士研究生：苏艳辉导师：赵辉副教授申请学位：工学硕士学科、专业：控制科学与工程所在单位：控制科学与工程系答辩日期：2008年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM351U.D.C:621.313Disserta

2、tionfortheMasterDegreeinEngineeringIMPLEMENTATIONOFPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSMOTORSERVOSYSTEMBASEDONDSPCandidate:SuYanhuiSupervisor:AssociateProf.ZhaoHuiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ControlScienceandEngineeringAffiliation:Dept.ofControlScienceandEngineeringDateofD

3、efence:July,2008DegreeConferringInstitution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要在高精度的伺服控制系统中，永磁同步电机已逐渐取代直流电机控制系统成为主流。本课题以高性能电机控制芯片TMS320F2812为核心，设计实现了永磁同步电机伺服控制系统，并对死区补偿和测速两个关键环节进行理论分析。首先，基于永磁同步电机的数学模型，分析了矢量控制原理及其电流控制方法。采用了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的逆变驱动技术，详细分析了其原理，给出了具体实现方案。同时，在Matlab/Simuli

4、nk下搭建了永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型，作为系统分析和开发的基础。其次，给出了伺服控制系统的具体实现方案。包括系统的硬件组成和软件设计。并以伺服系统试验平台进行了试验。试验结果验证了系统实现设计的可行性。然后，研究了矢量控制系统的死区补偿问题。针对逆变器死区造成电机驱动电压和电流的畸变问题，提出了硬件和软件两种死区补偿方法，并以实验验证了软件死区补偿的有效性。最后，研究了交流伺服系统的测速问题。对比分析了各种数字测速方法并给出了它们在DSP上的实现，分析和试验结果对于数字测速方法的应用提供了参考。关键词伺服系统；矢量控制；死区补偿；M/T法-I-哈尔滨工业大学工学硕

5、士学位论文AbstractPermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)hasbeenwidelyappliedinhighperformanceservosystems,anditisgraduallytakingtheplaceofDCmotorstobethedevelopingtrend.ThethesisisfocusedontheimplementationofthePMSMservosystembasedontheDigitalSignalProcessor(DSP)chip-TMS320F2812,andsomeresearche

6、sondead-timecompensationandspeedmeasurementalsobepresented.Firstly,basedonthemathematicmodelofPMSM,vectorcontrolandit’simplementationarepresentedindetail,thentherealizationofSpacevectorPWM(SVPWM)isdiscussed.ThesimulationmodelonMATLAB/SIMULINKofthePMSMsystemisprovided,itistheplatformofthean

7、alysisanddevelopingofthewholesystem.Secondly,theimplementationofservosystemisgiven,includingthehardwareschemesandsoftwareblocks,it’scorrectnessisverifiedbysomeexperimentresults.Thirdly,focusedontheeffectofthedead-timeinPWMdrive,itcausesvoltagedistortionandzero