永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)開發(fā)平臺的設(shè)計及研究.pdf

1、在現(xiàn)代社會，伺服系統(tǒng)在工業(yè)控制和家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，永磁同步電機由于其優(yōu)越的控制性能，從而越來越多地應(yīng)用到交流伺服控制領(lǐng)域。各大公司企業(yè)和院校投入大量財力和人力來設(shè)計開發(fā)伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)。
　　但傳統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)步驟分為需求，設(shè)計，實現(xiàn)，測試4個環(huán)節(jié)，此傳統(tǒng)開發(fā)模式有很大的缺陷，如4個開發(fā)階段彼此孤立，重復(fù)勞動嚴重;測試驗證階段只能在完成軟硬件之后才能進行，查錯與修正費用巨大，造成潛在市場風(fēng)險等問題。
　　針對上述

2、缺點，本文設(shè)計了一種用于開發(fā)永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)的開發(fā)平臺，它由三部分組成:
　　一、首先在電機結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型，空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的理論基礎(chǔ)上，基于Matlab/simulink，Stateflow，GUI設(shè)計永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)虛擬開發(fā)平臺，此虛擬平臺由PMSM伺服控制仿真模型和GUI人機界面組成，可實現(xiàn)伺服控制系統(tǒng)算法早期驗證和測試;
　　二、在通過虛擬開發(fā)平臺測試驗證后，本文設(shè)計基于DSP全數(shù)字

3、化的伺服控制軟硬件平臺。以TI公司的TMS320F2812為控制核心，以IR公司的功率驅(qū)動器IR2110和6只FGA25N120組成了高耐壓值、較好穩(wěn)定性的功率變換和驅(qū)動電路。應(yīng)用增量式光電編碼器實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置精確定位，并得到速度反饋值;采用霍爾電流傳感器實現(xiàn)電流反饋。軟件系統(tǒng)進行了模塊化設(shè)計;其主要包括AD檢測模塊，SVPWM算法模塊，坐標變換模塊，位置反饋模塊，電機轉(zhuǎn)速檢測計算模塊和數(shù)字PID模塊等幾個主要程序模塊。伺服控制系統(tǒng)軟硬件

4、開發(fā)平臺方便開發(fā)人員根據(jù)實際產(chǎn)品設(shè)計和性能要求進行擴展和應(yīng)用;
　　三、最后基于Matlab/GUI設(shè)計伺服控制系統(tǒng)監(jiān)控界面，通過此監(jiān)控界面將虛擬開發(fā)平臺和實際軟硬件平臺結(jié)合，實現(xiàn)虛擬仿真平臺和實際軟硬件平臺的控制，并接受各自的過程參數(shù)，通過監(jiān)控界面實時顯示，研發(fā)人員可方便得對比驗證仿真和實測波形，分析相應(yīng)的原因，改進伺服控制系統(tǒng)軟硬件模塊，使伺服系統(tǒng)達到更高的性能。
　　本文設(shè)計的永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)開發(fā)平臺使產(chǎn)品設(shè)計