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(jī)( PMSM)作為交流伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件具有結(jié)構(gòu)簡單、功率密度高、效率高、易于散熱及維護(hù)保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn),正得到越來越廣泛地應(yīng)用。要構(gòu)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(jī)的動態(tài)dq數(shù)學(xué)模型,從實(shí)現(xiàn)高性能的轉(zhuǎn)矩控制出發(fā),對永磁同步電機(jī)的矢量控制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)等控制策略進(jìn)行了比較分析。針對本伺服系統(tǒng)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選用了具有線性控制轉(zhuǎn)矩特性,能獲得比較平穩(wěn)轉(zhuǎn)矩輸出的基于轉(zhuǎn)子磁場定向的id=0的矢量控制策略,同時(shí)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(shù)(SVPWM),并在MATLAB仿真平臺對所選控制方案進(jìn)行了仿真研究。 對控制系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),詳細(xì)分析了針對16位定點(diǎn)DSP控制器TMS320LF2407A的程序設(shè)計(jì)特點(diǎn),建立了電機(jī)的標(biāo)幺值模型,解決了變量的定標(biāo)問題。并介紹了電機(jī)控制程序的總體結(jié)構(gòu)以及相關(guān)模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程。 為實(shí)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(zhuǎn)矩,本文還對電壓型PWM逆變器“死區(qū)效應(yīng)”引入的轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)行了分析,分析表明了在永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中,由“死區(qū)效應(yīng)”造成的誤差電壓矢量與永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置之間的關(guān)系,并應(yīng)用一種實(shí)用的死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)減小了轉(zhuǎn)矩脈動,提高了系統(tǒng)的性能。 最后在伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺上對伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)試,并在此基礎(chǔ)上做了大量的實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)性能可靠且擁有優(yōu)良的調(diào)速性能。
標(biāo)簽: 永磁同步電機(jī) 伺服控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-18
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隨著國內(nèi)交流伺服電機(jī)等硬件技術(shù)逐步成熟,高運(yùn)算能力的控制芯片與電機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合,具有高效、節(jié)能和可移植性好等特點(diǎn),這樣使得交流伺服系統(tǒng)成為現(xiàn)代電機(jī)伺服驅(qū)動系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢。 本文主要是基于MCU研究和設(shè)計(jì)了交流永磁電機(jī)位置伺服控制系統(tǒng)。針對三相永磁同步電機(jī)的物理方程,通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,在d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立轉(zhuǎn)矩方程,采用Id=0的矢量控制策略,建立一套完整的全數(shù)字交流位置伺服控制系統(tǒng)。 硬件方面,采用的是瑞薩公司專用電機(jī)控制Tiny系列芯片M30262F8作為控制芯片,并由三菱公司的第三代IPM模塊PS21564實(shí)現(xiàn)功率驅(qū)動,簡化了系統(tǒng)電路,縮小了系統(tǒng)的體積,提高了系統(tǒng)的可靠性。由交流電流傳感器檢測三相定子繞組電流;由增量式磁性編碼器檢測永磁轉(zhuǎn)子位置,并設(shè)計(jì)一種比較快速的轉(zhuǎn)子初始檢測方法。 軟件方面,采用結(jié)構(gòu)化語言C和單片機(jī)M16C匯編語言混編,實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)初始化、三環(huán)控制、電流跟隨型PWM控制,提高編寫代碼的效率,同時(shí)保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制性能;由軟件方式實(shí)現(xiàn)經(jīng)典PID控制和簡單模糊控制相結(jié)合構(gòu)成“串聯(lián)校正”閉環(huán)控制系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的快速性和抗干擾能力。此外,本文對控制策略進(jìn)行了研究,闡述了模糊PID控制策略;還介紹了SPWM、SVPWM和跟隨型PWM調(diào)制。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的伺服控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動,調(diào)速和定位等,并能達(dá)到系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
標(biāo)簽: 位置伺服 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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隨著現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等支撐技術(shù)的快速發(fā)展,先前困擾著交流伺服系統(tǒng)的電機(jī)控制復(fù)雜、調(diào)速性能差等問題取得了突破性的進(jìn)展。交流伺服系統(tǒng)的性能日漸提高,價(jià)格趨于合理。交流伺服系統(tǒng)取代直流伺服系統(tǒng)尤其是在高精度、高性能要求的伺服驅(qū)動領(lǐng)域成了現(xiàn)代伺服控制系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢。由于感應(yīng)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,制造容易,價(jià)格低廉等優(yōu)勢,因而感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)具有很好的發(fā)展前景,代表了將來交流伺服技術(shù)的發(fā)展方向。 首先,本文結(jié)合大量的文獻(xiàn)資料,總結(jié)和分析了當(dāng)前交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,明確了加強(qiáng)開發(fā)交流感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)的意義。 其次,深入研究了矢量控制的坐標(biāo)變換理論和交流感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)闡述了基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制原理,建立其相應(yīng)的控制方程。結(jié)合空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理,提出了交流伺服系統(tǒng)的控制方案。 再次,本研究以DSP TMS320F2812A為核心控制單元,以一體化智能功率模塊(ASIPM)為功率電路主體,基于模塊化設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一臺軟、硬件結(jié)合的全數(shù)字化控制系統(tǒng);并對設(shè)計(jì)中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了理論研究和實(shí)踐探索。 最后,對感應(yīng)電機(jī)伺服系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。本文通過實(shí)驗(yàn)分析,驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的有效性和可行性,并指出了系統(tǒng)進(jìn)一步的改進(jìn)方向。
標(biāo)簽: DSP 交流伺服 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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目前,在伺服控制系統(tǒng)中,通常采用三相電壓型逆變器來驅(qū)動伺服電機(jī)。橋式電路中為避免同一橋臂開關(guān)器件的直通現(xiàn)象, 必須插入死區(qū)時(shí)間。死區(qū)時(shí)間和開關(guān)器件的非理想特性往往會造成輸出電壓、電流的畸變,從而造成電機(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動,影響系統(tǒng)工作性能。因此,必須對電壓型逆變器中的死區(qū)效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。
標(biāo)簽: 全數(shù)字 伺服系統(tǒng) 死區(qū)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·摘 要:應(yīng)用TMS320X240系列DSP芯片設(shè)計(jì)了一套無刷同步電機(jī)全數(shù)字智能伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用了DSP豐富接口和運(yùn)算速度快的特點(diǎn),使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件簡單,并采用智能控制策略對系統(tǒng)進(jìn)行控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有良好的動態(tài)和靜態(tài)特性。
標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 全數(shù)字 伺服控制系統(tǒng)
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·摘 要 根據(jù)永磁無刷電機(jī)的工作原理,設(shè)計(jì)了工業(yè)縫紉機(jī)數(shù)字位置伺服控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以三菱M16C 系列單片機(jī)作為核心控制器,采用了電流的預(yù)估和模糊PID 控制,實(shí)現(xiàn)縫紉機(jī)的啟動,調(diào)速和停車定位等控制,并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽: 永磁無刷電機(jī) 數(shù)字 位置伺服系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-13
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摘要:本文在對傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器在液壓伺服控制系統(tǒng)中的控制效果分析的基礎(chǔ)上,采用了新型的模糊控制技術(shù),通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了智能PID控制,取得了比較好的控制效果。關(guān)鍵詞:電液伺服控制;智能控制;模糊控制;單片機(jī);智能PID
標(biāo)簽: PID 單片機(jī)控制 中的應(yīng)用 控制器
上傳時(shí)間: 2013-10-22
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為滿足對直流無刷伺服機(jī)構(gòu)的數(shù)字化控制,介紹了一種數(shù)字無刷直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng),以TMS320F2812型DSP為控制核心,包括中央處理電路,驅(qū)動電路,反饋電路等實(shí)現(xiàn)對直流無刷電機(jī)伺服系統(tǒng)的控制。該系統(tǒng)原理簡單,易于實(shí)現(xiàn),抗干擾能力強(qiáng)且控制精度高,控制效率好,已在某型伺服控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
標(biāo)簽: DSP 數(shù)字 伺服機(jī)構(gòu) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-11-14
上傳用戶:王慶才
基于DSP的永磁交流伺服控制系統(tǒng)開發(fā) 本論文在分析了PMSM的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動原理及數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地闡述了PMSM交流伺服系統(tǒng)矢量控 制的基本原理、坐標(biāo)變換方法及空間矢量脈沖寬度調(diào)制(PWM)波的生成算法,論述了PI控制算法和 速度位置計(jì)算方法。在MATLAB仿真軟件環(huán)境下建立了交流伺服系統(tǒng)的仿真模型,并對模型進(jìn)行了仿真
標(biāo)簽: PMSM DSP 交流伺服控制 系統(tǒng)開發(fā)
上傳時(shí)間: 2013-12-23
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關(guān)于齒隙辨識必備論文參考(它的英文文獻(xiàn)名字:Observer-based Compensation Control of Servo Systems with Backlash),有預(yù)補(bǔ)償,伺服控制系統(tǒng)介紹,觀測器設(shè)計(jì)等。
標(biāo)簽: 伺服系統(tǒng) 觀測器 補(bǔ)償控制
上傳時(shí)間: 2019-05-25
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