永磁同步電機伺服系統(tǒng)設計及應用研究.pdf

1、永磁同步電機采用高磁能積的永磁材料作為轉子勵磁，具有轉矩高、體積小、結構緊湊、運行效率高以及調(diào)速性能好等優(yōu)點，被廣泛應用于家用電器及工業(yè)自動化伺服系統(tǒng)中?，F(xiàn)代控制技術突飛猛進的發(fā)展促進了永磁同步電機伺服系統(tǒng)的快速發(fā)展，特別是數(shù)字信號處理器及電力電子技術的發(fā)展為高性能數(shù)字化系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了條件，使得更高的跟蹤響應性、精確性、可靠性、靈活性和系統(tǒng)魯棒性成為了永磁同步電機伺服系統(tǒng)新的追求目標。據(jù)此，本文設計了一套數(shù)字化永磁同步電機伺服方案，以

2、微芯dsPIC為主控器完成了控制器的設計開發(fā)工作，并根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品需求將該系統(tǒng)應用到了實際系統(tǒng)的開發(fā)當中。 本論文分析了永磁同步電機數(shù)學模型，并在MATLAB/Simulink中建立了包括矢量變換、空間矢量(SVPWM)生成和PI調(diào)節(jié)等模塊在內(nèi)的電機矢量控制仿真模型，驗證了永磁同步電機的空間矢量控制及其雙閉環(huán)調(diào)節(jié)算法。 在仿真分析的基礎上確定了一臺550W永磁同步電機的伺服方案，應用微芯公司的dsPIC和三菱智能功率模塊I

3、PM分別作為主控器和逆變橋，設計并制作了包括開關電源、隔離電路、位置檢測、電流檢測和各種保護電路在內(nèi)的驅動系統(tǒng)硬件平臺。在該硬件平臺的基礎上，設計了以積分分離PI控制算法為調(diào)節(jié)器的id=0磁場定向控制軟件實現(xiàn)方案。軟件采用模塊化編程思想，以C語言和匯編語言相結合的編程方式保證了軟件靈活性和系統(tǒng)的實時性。整套伺服系統(tǒng)可靠性高、響應速度快、平穩(wěn)性好、調(diào)速范圍寬。 最后將所設計的永磁同步電機伺服系統(tǒng)應用于工業(yè)平縫機的產(chǎn)品開發(fā)中。在分析