無刷直流力矩電機(jī)伺服驅(qū)動系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、無刷直流力矩電機(jī)克服了直流電機(jī)的諸多缺陷，具有力矩系數(shù)大、過載能力強(qiáng)、散熱條件好、沒有換向火花、可靠性高、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，近來在高精度伺服領(lǐng)域，特別是高精度伺服轉(zhuǎn)臺上得到了廣泛應(yīng)用。本文基于此背景展開了對無刷直流力矩電機(jī)伺服驅(qū)動系統(tǒng)的研究。
　　首先，系統(tǒng)地闡述了無刷直流力矩電機(jī)伺服驅(qū)動系統(tǒng)的系統(tǒng)組成與運(yùn)行原理。無刷直流力矩電機(jī)伺服驅(qū)動系統(tǒng)包括電機(jī)本體、磁極位置檢測、功率放大以及控制裝置，本文詳細(xì)分析了上述各部分的功能特點(diǎn)；接著重

2、點(diǎn)研究了無刷直流力矩電機(jī)的矢量控制方法，對比分析了常用的幾種矢量控制方案，根據(jù)轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)對驅(qū)動系統(tǒng)響應(yīng)速度快、力矩波動小、力矩輸出線性度好的要求選擇了id=0的矢量控制策略，并給出了具體的實(shí)現(xiàn)方法。
　　接著，進(jìn)行了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。硬件方面，以TMS320F2812作為主控制芯片；位置傳感器選擇抗干擾能力強(qiáng)、輸出信號幅值大的無刷旋轉(zhuǎn)變壓器，應(yīng)用AD公司的軸角轉(zhuǎn)換芯片AD2S80設(shè)計(jì)了軸角轉(zhuǎn)換電路；功率放大部分采用了AC-DC-

3、AC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，逆變器采用正弦脈寬調(diào)制（SPWM）控制的三相電壓型逆變器，以富士公司的IGBT模塊作為功率管，選擇IR公司的IR2136作為功率管驅(qū)動芯片并設(shè)計(jì)了相關(guān)的外圍電路；設(shè)計(jì)了完備的包護(hù)電路使系統(tǒng)能夠安全可靠運(yùn)行；文中還針對若干具體工程實(shí)現(xiàn)問題進(jìn)行了探討，例如A/D采樣延時(shí)問題，旋變信號處理問題等，提出了改進(jìn)方案并予以實(shí)現(xiàn)。軟件方面，在TI的集成開發(fā)環(huán)境CCS2.1中進(jìn)行了系統(tǒng)的軟件開發(fā)，文中給出了軟件總體結(jié)構(gòu)框圖以及各子模塊的