基于DSP的交流伺服智能控制系统的研究

《基于DSP的交流伺服智能控制系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文摘要永磁同步电动机因具有体积小、重量轻、运行可靠、能量转换效率高、调速范围宽、动静态特性好等优点而被广泛应用于各种伺服系统中。随着大功率开关器件、数字专用集成电路的问世，以及控制理论的不断进步，交流伺服控制系统得到了飞速的发展，其中永磁同步电动机的控制理论与应用研究已经成为了交流伺服控制系统研究的重点，因此，研究基于DSP的永磁同步电动机交流伺服系统，具有重要的现实意义。首先，本文结合大量的文献资料，总结和研究了当前交流伺服系统的发展现状，明确了加强开发永磁同步电动机交流伺服控制系统的意义。其次，深入研究了矢量控制的坐标变换理论和永磁同步电

2、动机的数学模型。在此基础阐述了基于转子磁场定向的矢量控制原理，建立其相应的控制方程。结合空间矢量脉宽调铜J(SVPWM)的原理，提出了交流伺服系统的控制方案。再次，本研究以永磁交流同步电动机作为研究对象，以TI公司的电动机控制专用芯片DSP．TMS320LF2407为控制核心，以智能功率模块(IBM)为功率变换装置，分析并设计了基于DSP的PMSM矢量控制系统和直接转矩控制系统。并对设计中的一些关键环节进行了理论研究。众所周知，模糊控制理论利用模糊集合论，把专家的成熟经验和规则有机地融入到控制策略中，根据系统对象参数的变化实时地改变控制参数，能

3、够取得较好的控制效果。在模糊控制理论基础上，进一步改善系统的动态与静态控制性能，本文在PMSM直接转矩控制系统中采用解析模糊控制状态选择器替代传统的空间电压矢量选择器的新型控制方法，设计完成了基于DSP的模糊直接转矩控制系统。改善了传统的直接转矩控制系统中，由于磁链和转矩的调节采用Bang-Bang控制，其容差制约了系统性能，导致系统在误差偏大和偏小时所选择的空间电压矢量一样，使系统在起动和转速突变时响应不够快且转矩脉动幅度大的缺陷。为验证本方案的正确性，本文最后进行了仿真实验，给出了仿真实验结果。仿真结果表明，所设计的系统起动快，超调小，而且

4、对转速的突变响应迅速，脉动幅度小，具有较好的动态、静态性能与鲁棒性。关键词：交流伺服控制；模糊控制；DSP；空间矢量脉宽调制；直接转矩控制AbstractPermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)，hasgoodcharacteristicsofsmallsize，lightweight，reliableoperation，highenergyconversionefficiency,highspeedwiderangeandgoodstaticanddynamicbehavior,ere．Soitiswidel

5、yusedinvarioussel'vosystem．Withtheemergenceofthehigh—powerswitchdevices，digitalspecialintegratedcircuitandthein—depthimprovementofthecontroltheory,theACservocontrolsystemshavebeendevelopingextensivelyandrapidly,inwhichthecontroltheoryandapplicationresearchofthePermanentMagne

6、tSynchronousMotor(PMSM)havebecomearesearchfocusoftheACservocontrolsystem．permanentmagnetsynchronousmotorbasedonDSPisquitesignificant．Firstly,thedissertationsummarizesthedevelopmentofACservosystems，andunderstandsthesignificanceofthedevelopingPMSMservocontrolsystemclear．Second

7、ly,afterin-depthstudyofcoordinatetransformationandtheACinductionmotormathematicalmodelsindifferentcoordinatethepaperdescribetherotorfluxorientedvectorcontrolprincipleandestablishthecorrespondingcontrolequation．WithSVPWMprinciple．thepaperraisedthecontrolschemeofACserVosystem．

8、Thirdly,focusingonthePMSM，thispaperanalyzesthealgebraicmodelofPMSM，amotorco