隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,對作為工業(yè)裝備重要驅(qū)動源之一的伺服系統(tǒng)的性能提出了越來越高的要求。永磁同步電機( PMSM)作為交流伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件具有結構簡單、功率密度高、效率高、易于散熱及維護保養(yǎng)等優(yōu)點,正得到越來越廣泛地應用。要構建高性能的伺服系統(tǒng),好的伺服控制系統(tǒng)則必不可缺,本論文主要圍繞高性能的永磁同步電流伺服控制系統(tǒng)這一主題展開研究。 根據(jù)永磁同步電機的動態(tài)dq數(shù)學模型,從實現(xiàn)高性能的轉矩控制出發(fā),對永磁同步電機的矢量控制技術和直接轉矩控制技術等控制策略進行了比較分析。針對本伺服系統(tǒng)永磁同步電機的轉子結構特點,選用了具有線性控制轉矩特性,能獲得比較平穩(wěn)轉矩輸出的基于轉子磁場定向的id=0的矢量控制策略,同時還介紹了該策略的重要組成部分空間矢量脈寬調(diào)制技術(SVPWM),并在MATLAB仿真平臺對所選控制方案進行了仿真研究。 對控制系統(tǒng)的軟件部分進行了設計,詳細分析了針對16位定點DSP控制器TMS320LF2407A的程序設計特點,建立了電機的標幺值模型,解決了變量的定標問題。并介紹了電機控制程序的總體結構以及相關模塊的詳細設計過程。 為實現(xiàn)高性能的伺服控制系統(tǒng),使伺服系統(tǒng)輸出平滑的轉矩,本文還對電壓型PWM逆變器“死區(qū)效應”引入的轉矩脈動進行了分析,分析表明了在永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)中,由“死區(qū)效應”造成的誤差電壓矢量與永磁同步電機轉子位置之間的關系,并應用一種實用的死區(qū)補償技術減小了轉矩脈動,提高了系統(tǒng)的性能。 最后在伺服系統(tǒng)實驗平臺上對伺服控制系統(tǒng)進行綜合調(diào)試,并在此基礎上做了大量的實驗研究,實驗結果表明系統(tǒng)性能可靠且擁有優(yōu)良的調(diào)速性能。
標簽:
永磁同步電機
伺服控制
系統(tǒng)研究
上傳時間:
2013-06-18
上傳用戶:scorpion