農(nóng)業(yè)機器人用永磁同步電機伺服系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、我國正面臨著人口老齡化趨勢上升和農(nóng)業(yè)勞動力不足日益突現(xiàn)的問題，因此，農(nóng)業(yè)機器人在我國這個農(nóng)業(yè)大國有著巨大的市場。盡管現(xiàn)在應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機器人的電機驅(qū)動伺服控制技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但由于其工作環(huán)境及作業(yè)對象的特殊性，目前所采用的封閉式控制系統(tǒng)制約著農(nóng)業(yè)機器人的發(fā)展。設(shè)計開放式的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機器人的伺服控制系統(tǒng)顯得尤為重要。論文以普遍應(yīng)用于機器人驅(qū)動用交流永磁同步電機為研究目標，對基于DSP的電機控制系統(tǒng)設(shè)計與研制進行研究。主要研究內(nèi)容如下：

2、>　　首先，概要地介紹課題的背景和意義，分析了當(dāng)前國內(nèi)外交流伺服技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。通過分析永磁同步電機結(jié)構(gòu)，建立電機在dq坐標系下的數(shù)學(xué)模型，在選用id?0控制作為矢量控制策略的基礎(chǔ)上，設(shè)計永磁同步電機伺服系統(tǒng)的三閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。其中，電流環(huán)采用PI控制；在速度環(huán)控制中引入目標值濾波器型二自由度PID控制方法，并對二自由度PID控制器的設(shè)計方法及其實現(xiàn)方案做了詳細介紹；設(shè)計基于滑模變結(jié)構(gòu)的伺服系統(tǒng)位置環(huán)控制器。
　　其次，

3、完成了基于DSP的交流永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計和軟、硬件設(shè)計。建立以TMS320F2812為核心的永磁同步電機控制系統(tǒng)的硬件平臺，主要包括DSP控制板、功率驅(qū)動模塊、信號檢測與調(diào)理模塊、電源四部分，并完成對DSP控制板的最小系統(tǒng)、其外圍擴展電路，功率驅(qū)動模塊的三相逆變器電路、驅(qū)動電路、整流濾波電路以及隔離保護電路，信號檢測與調(diào)理模塊的電流檢測電路、電壓檢測電路和位置以及速度檢測電路的設(shè)計。同時，介紹了系統(tǒng)軟件的整體結(jié)構(gòu)和設(shè)