文档介绍:基于慕涣魉欧低车难芯坑肷杓摘要随着交流伺服相关技术的发展,以永磁同步电机作为执行电机的数字交流同步电机的结构特点,对其建立了数学模型。接着深入研究了永磁同步电机的伺服系统在高精度运动控制和驱动领域得到了越来越广泛的应用。因此,研究基于挠来磐浇涣魉欧低尘哂兄匾5南质狄庖濉本文首先介绍了交流伺服系统及其相关技术的发展概况,然后分析了永磁矢量控制原理,提出了控制策略,并对矢量控制系统进行了仿真。最后以公司的电机控制专用酒琓为控制核心,对系统软硬件进行了研究与设计。关键词:交流伺服永磁同步电机矢量控制
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插图清单交流伺服系统的基本结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.永磁同步电机的转子结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯各坐标系及其关系⋯⋯⋯“⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.电流环动态结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..采用控制的速度环结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯三相电压型逆变器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基本电压空间矢量图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电压空间矢量的线性组合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.永磁同步电机矢量控制仿真模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.岬缌鱥。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电磁转矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.转子角速度逆变器主回路结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电流检测电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯增量式编码器输出波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯光电编码器的信号处理流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电压检测保护电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.电流检测保护电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯钚∠低场藕徘缏贰晶振与牧摺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一复位电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..开关量输出电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.串行通讯接口电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.电源芯片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯交流伺服电机驱动系统的总体框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯基于慕涣魉欧低吃硗肌主程序流程框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..初始化程序流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图图图位置环的结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..δ芙峁埂模拟量输出电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..
图中断服务子程序流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯控制算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
第一章绪论使得交流伺服系统的实现方式也由模拟、模数混合方式向全数字方式发展。全数字控制方式不仅使系统具有功能多样化、高精度、高可靠性、智能化、网络化等特征,还为新型控制理论和方法的应用提供了平台【俊】【俊有限,难以实现复杂的控制算法,且内部集成度低,需要外扩许多专用元器件度环采样周期长,系统的调节频率低,因而系统的动态性能下降;此外,由于力支持,为高性能伺服系统的实现奠定了基础。由于捎昧硕嘧芟叩墓线操作和专用的噶畹确椒ㄊ蛊浠竦昧烁咚俨⑿写砟芰Γ芄皇凳钡耐国外很多公司都已推出各种档次的基于娜纸涣魉欧低常咝能的产品大多集中在少数几个工业发达国家,日本的三菱、松下、安川,德国系统起步于九十年代,相比国外而言要落后很多,且产品多为模拟或模拟数字课题的背景和意义自上世纪八十年代以来,随着微电子技术、电力电子技术、传感器技术、电机制造技术以及先进的控制理论等支撑技术的飞速发展,以交流伺服电动机为控制对象的交流伺服系统逐步取代直流伺服系统,在机电一体化、工业自动化、数控机床、大规模集成电路制造、雷达和各种军用武器随动系统等方面得到广泛应用。近年来,由于永磁材料及相关技术的重大突破,永磁同步电动机性能得到了迅速提高,与感应电动机和普通同步电动机相比,其良好的低速运行性能和较高的性价比等优点使得三相永磁同步电动机逐渐成为交流伺服系统执行电动机的主流。而随着高性能微处理器在电动机调速系统中的广泛应用,采用永磁同步电机的交流伺服系统是目前高性能系统的发展方向。永磁同步电机是多变量、强耦合的非线性系统,转矩控制困难,控制算法复杂,要求控制系统由很强的实时性,因此系统的控制芯片需要有较快的计算速度。早期伺服驱动系统的发展主要依赖于电力电子器件技术的发展,先后经历了以门极不可关断晶闸管⑺ḿ匀ǹ卮蠊β势骷骞、绝