永磁同步电机线速度控制系统研究

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1、电气传动2010年第4O卷第8期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．8永磁同步电机线速度控制系统研究李长红，韩耀鹏，王世凯(西北机电工程研究所，陕西成阳712099)摘要：在绕线机控制系统中，线速度与角速度之间具有非线性，采用常规的PI控制器对线速度进行控制时很难取得满意的控制效果，在矢量控制的基础上，提出并实现了永磁同步电机的线速度控制系统，分析并推导了线速度控制模型，重点进行了线速度控制器的设计，为便于工程应用，给出了线速度控制器的离散控制算法，相对于常规的P1控制器，系统具有过渡过程平稳，控制精度

2、高，鲁棒性好的优点。最后介绍了基于数字信号处理器(DSP)的硬件控制平台，以及电流环、转速环和线速度控制环的软件控制流程，仿真实验结果表明控制算法的有效性和工程实用性。关键词：永磁同步电机(PMSM)；绕线机；线速度控制器；数字信号处理器(DSP)中图分类号：TM921．5文献标识码：AStudyofPermanentMagnetSynchronousMotorLinearVelocityControlSystemLIChang—hong，HANYao—peng，WANGShi—kai(NorthwestInstitu

3、teofMechanical&ElectricalEngineering，Xianyang712099，Shaanxi，China)Abstract：Incoilingmachinecontrolsystem，thelinearvelocityisnonlineartOtheangularvelocity．ItishardtOachievetheapprovingcontroleffectwhenperformingthelinearvelocitycontrolusingconventionalPIcontrolle

4、r．Onthebasisofvectorcontrol，apermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)linearvelocitycontrolsystemwasimplemented．Thelinearvelocitycontrolmodelwasderivedandthelinearvelocitycontrol-lerdesignwasprocessedemphatically．Thediscreteexpressionsoflinearvelocitycontrolalgorith

5、mweregivenfortheconvenienceofengineeringapplication．ComparewiththecontroleffectwhenusingconventionalPIcontroller，thesystemhasmeritsofsmoothtransitionprocess，highcontrolprecisionandgoodrobustcharacter—istic．Hardwarecontrolplatformbasedondigitalsignalprocessor(DSP

6、)andsoftwareflowchartofcurrentloop，angularvelocityloop，linearvelocityloopwereintroducedatlast．Simulationresultsverifytheeffective—nessandengineeringpracticabilityoftheproposedapproach．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)；coilingmachine；linearvelocityco

7、ntroller；dig—italsignalprocessor(DSP)永磁同步电机(PMSM)具有体积小、效率高、的绕线机控制系统硬件及软件组成。功率密度大等优点，由永磁同步电机组成的闭环1线速度控制系统基本工作原理调速系统可实现优良的动态性能、高精度和很宽的调速范围[1]，永磁同步电机伺服系统在绕线机PMSM在d一口坐标系下的电压方程为卅线速度控制中也得到了越来越多的应用。本文在永磁同步电机矢量控制【2吲的基础上，重点研究(1)了绕线机的线速度控制，由于绕线机线速度与角『Id]Id]+B．[u一U户d∞]速度之间

8、变化的非线性，常规的比例一积分(PI)[调节器所取得的效果并不令人满意，并一L(2)且参数调节困难，本文在此基础上，给出了一种线[L]速度控制器设计方法，控制精度高，鲁棒性好。最后介绍了基于TI公司DSP芯片TMS320LF2407基金项目：兵器工业“十一五”重点预研课题(40404070101)作者简介：李长红(1978一)，男