可重构PMSM伺服驱动系统研究与软件设计
发布时间:2018-05-01 00:08
本文选题:交流永磁同步电机 + 交流伺服系统 ; 参考:《广西大学》2014年硕士论文
【摘要】:交流永磁同步电机伺服驱动系统以其宽调速范围、高稳态精度和快速动态响应等优良特性,广泛应用于数控机床、加工中心、工业机器人、柔性制造系统等领域中。为解决现有交流伺服驱动器开放程度低、通用性差的问题,本文展开对PMSM伺服驱动系统的研究,旨在研究开发具有自主知识产权及开放式特征的可重构PMSM伺服驱动系统,便于根据实际工况快速重构系统功能以满足用户个性化控制需求。 首先,分析CNC伺服系统中驱动器的不同控制结构形式,梳理基于矢量控制思想的驱动系统对PMSM转矩、速度和位置控制的具体实施过程,并基于模块化、层次化的设计思想提出PMSM伺服驱动系统模块化可重构的体系结构及设计方案。 其次,结合当前市场上伺服驱动器功能特点,以模块化思想完成功能模块划分,分析和研究测量单元、控制器、设定点发生器等主要功能模块的可重构性及算法实现过程。 最后,基于DSP TMS320F28335为核心控制芯片及在CCS3.3软件平台上采用C语言编程方式完成整个可重构PMSM驱动系统软件开发与调试。 在自主开发的驱动器硬件平台上,实施了可重构PMSM伺服驱动系统正确性和有效性的实验验证。结果表明:(1)可根据不同需求和系统信息流,对所设计的可重构PMSM伺服驱动系统的功能模块进行任意添加、裁剪和修改,来重构出多种不同的控制模式,实现对PMSM转矩、速度和位置的控制;(2)可根据具体工业控制性能需求,自主选择合适的控制算法进行灵活配置和重组,重构形成新的控制策略以满足系统期望的性能要求。
[Abstract]:Ac permanent magnet synchronous motor (PMSM) servo drive system is widely used in CNC machine tools, machining centers, industrial robots, flexible manufacturing systems and other fields because of its wide speed range, high steady-state precision and fast dynamic response. In order to solve the problem of low openness and poor generality of the existing AC servo driver, this paper studies the PMSM servo drive system, aiming at the research and development of the reconfigurable PMSM servo drive system with independent intellectual property rights and open architecture. It is convenient to quickly reconstruct the system function according to the actual working conditions to meet the needs of user individualized control. First of all, it analyzes the different control structure forms of the driver in CNC servo system, combs the concrete implementation process of PMSM torque, speed and position control based on vector control thought, and based on modularization. This paper presents the modular reconfigurable architecture and design scheme of PMSM servo drive system. Secondly, according to the function characteristics of servo driver in the current market, the modular idea is used to complete the partition of functional modules, analyze and study the reconfiguration of the main functional modules, such as measurement unit, controller and set point generator, and the algorithm realization process. Finally, the software development and debugging of the whole reconfigurable PMSM driver system based on DSP TMS320F28335 and C language programming on CCS3.3 software platform are completed. The correctness and validity of the reconfigurable PMSM servo drive system are verified by experiments on the driver hardware platform. The results show that the functional modules of the reconfigurable PMSM servo drive system can be arbitrarily added, clipped and modified according to different requirements and system information flows to reconstruct various control modes and realize the PMSM torque. The speed and position control system can be configured and reconfigured flexibly according to the specific industrial control performance requirements, and a new control strategy can be formed to meet the expected performance requirements of the system.
【学位授予单位】:广西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM341
【参考文献】
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,本文编号:1826834
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