基于DSP的伺服系統(tǒng)控制及定位問題的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)技術和信息技術的發(fā)展，交流伺服系統(tǒng)廣泛應用于高精度高性能的伺服驅(qū)動領域。在工業(yè)應用中，伺服控制系統(tǒng)要求滿足響應速度快、調(diào)速范圍寬，定位精度高、運行穩(wěn)定等性能指標，伺服電機及驅(qū)動裝置、檢測單元、控制器的設計和控制策略的優(yōu)化是關鍵技術。 本文以提高交流伺服系統(tǒng)性能為目的，選用綜合指標優(yōu)的無刷直流電機為執(zhí)行電機，設計了基于DSP平臺的全閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)。先分析了無刷直流電機的結構和工作原理，給出無刷電機的數(shù)學模型，介紹其傳

2、遞函數(shù)和工作特性。討論了無位置傳感器反電勢檢測法，提出LMS自適應噪聲抵消的方法來實現(xiàn)無刷直流電動機換向位置的檢測，改進采用端電壓檢測確定換向位置的方法，使電機在低速運轉(zhuǎn)下仍有效工作。電機定位的問題是本課題研究的重點，其快速性、高精度以及穩(wěn)定性都是伺服系統(tǒng)的重要性能指標，從幾方面進行了討論．首先對于系統(tǒng)快速制動，通過仿真分析比較，選用回饋制動和反接制動結合的方法，解決制動的快速性；其次建立快速響應、精確跟蹤目標位置的全數(shù)字閉環(huán)伺服系統(tǒng)，

3、以TMS320LFDSP為驅(qū)動電機的核心控制器，使用霍爾電流和位置傳感器、光電編碼器進行電流位置信號采集和速度計算?？刂品椒ǔＲ?guī)上采用PID控制，但PID在一些場合難以獲得滿意的控制效果，結合本系統(tǒng)的特點，引入智能控制算法，電流調(diào)節(jié)環(huán)用PI算法，速度環(huán)用滑模變結構控制調(diào)節(jié)算法，這樣既能做到速度實時調(diào)節(jié)，又能保證動態(tài)無超調(diào)，穩(wěn)態(tài)無靜差。為了兼顧伺服控制的快速性和精確性，增加位置控制環(huán)，完成系統(tǒng)的精確定位，本系統(tǒng)采用Fuzzy—PI結合的方