基于XMC4500的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、交流伺服控制技術(shù)是工業(yè)自動(dòng)化中的關(guān)鍵核心技術(shù)。伴隨著電機(jī)制造工藝的大幅提升、現(xiàn)代控制理論的日趨完善、高速微控制器的更新?lián)Q代、功率半導(dǎo)體器件的模塊化與智能化，工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)τ诟呔冉涣魉欧到y(tǒng)的性能提出了更高的要求。本課題以單軸伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)為應(yīng)用背景，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于英飛凌32位單片機(jī)XMC4500的永磁同步電機(jī)矢量控制伺服系統(tǒng)。
　　首先，借助于坐標(biāo)變換，建立了永磁同步電機(jī)在A-B-C、d-q、α-β三種坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)描述。將d

2、-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，得到等效的直流電機(jī)模型，針對(duì)內(nèi)置式PMSM采取id?0的矢量控制策略。隨后，闡述了電壓空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）的基本原理，對(duì)SVPWM實(shí)現(xiàn)的具體步驟給出了詳細(xì)的推導(dǎo)和論述，并利用MATLAB搭建了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的Simulink模型，通過(guò)仿真以驗(yàn)證矢量控制的正確性和SVPWM方法的合理性。
　　其次，在系統(tǒng)建模和仿真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，完成了永磁同步電機(jī)矢量控制伺服系統(tǒng)的軟硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，遵循模塊化

3、、自頂向下的設(shè)計(jì)原則，將整體電路細(xì)分為若干個(gè)電路模塊，包括整流、濾波、泄放、隔離、驅(qū)動(dòng)、逆變等核心功率電路，以及電流/電壓檢測(cè)、故障監(jiān)測(cè)及保護(hù)、旋變位置解調(diào)等外圍功能電路，設(shè)計(jì)了以英飛凌IGBT模塊FS20R06VE3為核心的驅(qū)動(dòng)板和以英飛凌32位微控制器XMC4500為核心的控制板。在位置檢測(cè)環(huán)節(jié)，利用XMC4500內(nèi)部集成的DSD（Delta-Sigma Demodulator）模塊取代了成本高昂的專用旋變解碼芯片，實(shí)現(xiàn)了雙通道旋轉(zhuǎn)