基于DSP的交流伺服系統(tǒng)及其算法研究.pdf

1、自二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，隨著電力電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各種大功率型高速電子開(kāi)關(guān)的不斷問(wèn)世，以及現(xiàn)代控制理論、微電子技術(shù)和新型高性能永磁材料的誕生，伺服控制技術(shù)取得了巨大進(jìn)步。尤其是矢量控制理論的提出，使得人們可以對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的高動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行有效控制。矢量控制技術(shù)極大地改良了交流伺服系統(tǒng)的控制性能，使其幾乎可以和直流伺服系統(tǒng)媲美。另外，微電子技術(shù)的發(fā)展催生了針對(duì)電動(dòng)機(jī)控制的處理芯片-數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，相較于模擬的交流伺服系統(tǒng)，基于D

2、SP的交流伺服系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)算法的軟件化，具有前者不可比擬的靈活性。如今數(shù)字交流伺服系統(tǒng)成為伺服系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。在這種背景下，本文研究和設(shè)計(jì)了數(shù)字交流永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)，系統(tǒng)所選用的DSP芯片是TI公司的TMS320F2812芯片。
　　本文的研究對(duì)象是永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)，本文首先分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)的物理結(jié)構(gòu)。然后在Simulink仿真環(huán)境下建立對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。此基礎(chǔ)上分析了電機(jī)的矢量控制原理，本文還分析了電機(jī)的驅(qū)

3、動(dòng)技術(shù)-空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)。第三章設(shè)計(jì)了永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并提出了將滑模控制和模糊控制兩種算法結(jié)合起來(lái)設(shè)計(jì)位置控制器。在MATLAB/Simulink的仿真環(huán)境下，建立伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。在隨后的仿真實(shí)驗(yàn)中，首先測(cè)試了數(shù)學(xué)模型的跟蹤性能;然后在不同參數(shù)和不同干擾的情況下，測(cè)試了系統(tǒng)的魯棒性;最后將模糊滑?？刂婆c常規(guī)滑模控制進(jìn)行了響應(yīng)對(duì)比。仿真結(jié)果顯示，模糊滑模位置控制器，提高了系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)和內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)的魯棒