永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)采用高磁能積的永磁材料作為轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，具有轉(zhuǎn)矩高、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行效率高以及調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于家用電器及工業(yè)自動(dòng)化伺服系統(tǒng)中?，F(xiàn)代控制技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展促進(jìn)了永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的快速發(fā)展，特別是數(shù)字信號(hào)處理器及電力電子技術(shù)的發(fā)展為高性能數(shù)字化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了條件，使得更高的跟蹤響應(yīng)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(jī)伺服系統(tǒng)新的追求目標(biāo)。據(jù)此，本文設(shè)計(jì)了一套數(shù)字化永磁同步電機(jī)伺服方案，以

2、微芯dsPIC為主控器完成了控制器的設(shè)計(jì)開發(fā)工作，并根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品需求將該系統(tǒng)應(yīng)用到了實(shí)際系統(tǒng)的開發(fā)當(dāng)中。 本論文分析了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)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(jī)矢量控制仿真模型，驗(yàn)證了永磁同步電機(jī)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(chǔ)上確定了一臺(tái)550W永磁同步電機(jī)的伺服方案，應(yīng)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(shè)計(jì)并制作了包括開關(guān)電源、隔離電路、位置檢測(cè)、電流檢測(cè)和各種保護(hù)電路在內(nèi)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件平臺(tái)。在該硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了以積分分離PI控制算法為調(diào)節(jié)器的id=0磁場(chǎng)定向控制軟件實(shí)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(jié)合的編程方式保證了軟件靈活性和系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。整套伺服系統(tǒng)可靠性高、響應(yīng)速度快、平穩(wěn)性好、調(diào)速范圍寬。 最后將所設(shè)計(jì)的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)平縫機(jī)的產(chǎn)品開發(fā)中。在分析