基于DSP的永磁同步電機(jī)驅(qū)動器的研究.pdf

1、伺服系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等精確控制設(shè)備的核心部分，其性能對設(shè)備功能的實現(xiàn)起著決定性的作用。以永磁同步電機(jī)作為執(zhí)行單元的交流伺服系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、穩(wěn)態(tài)精度高、抗干擾性強(qiáng)和調(diào)速范圍寬的特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。隨著微控制器、電力電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論和現(xiàn)代交流伺服理論的發(fā)展，具有更高性能的全數(shù)字、智能化交流伺服系統(tǒng)成為了伺服系統(tǒng)的發(fā)展方向。
　　 本文根據(jù)永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，建立了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型

2、，分析了永磁同步電機(jī)矢量控制理論和電壓空間矢量SVPWM控制的DSP實現(xiàn)過程。根據(jù)矢量變換原理，對永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行Clark變換和Park變換，實現(xiàn)永磁同步電機(jī)的控制量進(jìn)行解耦，將永磁同步電機(jī)等效成直流電機(jī)進(jìn)行控制。通過研究永磁同步電機(jī)解耦得到的轉(zhuǎn)矩分量iq和電磁分量id的作用，可以選擇力矩電流比最大控制、勵磁電流id=0控制、恒磁鏈控制和功率因數(shù)等于1控制等控制方法。經(jīng)過分析對比，本文選擇勵磁電流id=0控制作為永磁同步電機(jī)矢

3、量控制的控制策略。
　　 通過對PID控制和模糊自適應(yīng)PID控制的分析，提出了將PID控制和模糊自適應(yīng)PID控制相結(jié)合的混合控制方法。根據(jù)系統(tǒng)誤差的變化，調(diào)節(jié)兩種控制器輸出的比重，可以實現(xiàn)兩種控制器之間的平滑過渡，即在不產(chǎn)生系統(tǒng)震蕩的基礎(chǔ)上實現(xiàn)PID控制和模糊自適應(yīng)PID控制的平穩(wěn)切換，使永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)同時具有較好的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度。
　　 在全數(shù)字伺服系統(tǒng)中，核心控制器DSP的性能決定著伺服系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。本文

4、選擇TMS320F28335作為伺服系統(tǒng)的控制核心，TMS320F28335是浮點(diǎn)型DSP控制器，相對于定點(diǎn)DSP芯片和其它之前的DSP芯片TMS320F28335具有更高的速度和更強(qiáng)穩(wěn)定性，片內(nèi)外設(shè)也更加豐富?；赥MS320F28335設(shè)計了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路，包括電流檢測電路、IPM模塊電路、保護(hù)電路、光電編碼器接口電路等。
　　 應(yīng)用MATLAB/Simulink仿真軟件搭建永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的模型，分別對