文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
基于ATmega128L的交流伺服控制系统设计与研究
姓名:吴海强
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:王岚
20070101
摘要伺服技术是机电一体化技术的重要组成部分,它广泛地应用于数控机床、工业机器人、航空航天器、电动汽车、家用电器等多种产品。随着大功率的开关器件、数字专用集成电路的问世,以及控制理论的不断进步,交流伺服系统得到了飞速的发展,正逐步取代直流调速系统。现代工业发展对伺服系统的要求也越来越高,因此研制高性能、,设计了一种交流伺服控制系统。文中提出了伺服控制系统的总体设计方案;利用疭抡婊肪常用模块化设计,构造了交流异步电机矢量控制系统的仿真模型,并给出了仿真结果;设计了交流伺服控制系统硬件电路,其中包括瞬ǖ缏贰⒌平转换电路、隔离电路、编码器接口电路等,开发了基于镅缘南挛换制软件,并给出了程序流程图。研制了交流伺服系统的实验样机,利用胛锢矸抡嫫台开发了交流伺服系统的速度闭环和位置闭环的模块化程序,并进行了硬件电路和系统性能实验。实验证明交流伺服控制系统达到了设计要求,系统的工作性能稳定,控制精度良好,:交流伺服;矢量控制;哈尔滨工程大学硕士学位论文
甤硪甌篻饥..甒鬳./。ィ琌∞℃眦,.:秎∞甌籄哈尔滨工程大学硕士学位论文犯瓵—∞:籿甌甌.
哈尔滨工程大学学位论文原创性声明作者┳::炒辏屡槿本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
,属于自动控制系统的一种,它用来控制被控对象的转角蛭灰,使其自动地、连续地、精确地复现输入指令的变化规律。早期的伺服系统一般采用直流电动机作为执行机构,,液压伺服系统与当时的伺服电机相比,具有驱动部件外形尺寸小的优点,但其存在效率低、易污染环境、发热量大和不易维修等缺点。,直流传动系统的优点是:控制简单,输出转矩可以线性控制、快速响应、无超调、高的定位精度和跟随精度。在要求调速性能较高的场合,直流传动系统一直占主导地位,但是直流电动机电刷和换向器易磨损,需要经常维护,如果电动机安装在不易维修的场所,造成了保养维修困难或无法维修。另外,直流电动机的结构复杂,成本也比较高。因此,就系统的可靠度而言,、控制技术和电力电子技术的迅猛发展,以及微型计算机性能的提高,,并已在机器人、:维护方便薜缢⒛ニ鹞侍、体积小、结构简单、可靠性高、超载能力强、,交流伺服系统克服了直流伺服系统的某些局限性,特别适用于一般直流伺服系统不能胜任的工作环境,如宇宙飞船、人造卫星、存在腐蚀性、易燃易爆气体、放射性物质的场所等。此外,在水下机器入、哈尔滨工程大学硕士学位论文
.,交流伺服电机也可作为理想的执行元件。目前,,使得在短期内交流伺服系统不可能完全取代直流伺服系统,,主要有永磁同步电动机伺服驱动系统和感应异步电动机伺服驱动系统两大类【.以芯片为核心,设计了一套由控制器、伺服驱动卡和交流伺服电机组成的系统,该系统能够实现由位置环和速度环组成的双环控制,是一套高效、廉价、可靠并能满足一般工业应用要求的交流运动伺服系统。伺服系统和调速系统一样都是反馈控制系统,即通过对系统的输出量和给定量进行比较,组成闭环控制,因此两者的控制原理是相同的。调速系统的给定量是恒值,不管外界扰动情况如何,希望输出量能够稳定,,是一个随机变量,要求输出量准确跟随给定量的变化,输出响应的快速性、灵活性、准确性成了伺服