基于DSP的交流伺服系统及其算法研究

发布时间：2017-12-24 00:12

  本文关键词：基于DSP的交流伺服系统及其算法研究　出处：《南京理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 交流伺服 永磁同步电动机 DSP 模糊滑模控制 空间矢量脉宽调制

【摘要】：自二十世纪八十年代以来,随着电力电子技术的蓬勃发展,各种大功率型高速电子开关的不断问世,以及现代控制理论、微电子技术和新型高性能永磁材料的诞生,伺服控制技术取得了巨大进步。尤其是矢量控制理论的提出,使得人们可以对交流电动机的高动态转矩进行有效控制。矢量控制技术极大地改良了交流伺服系统的控制性能,使其几乎可以和直流伺服系统媲美。另外,微电子技术的发展催生了针对电动机控制的处理芯片-数字信号处理器(DSP),相较于模拟的交流伺服系统,基于DSP的交流伺服系统可以实现算法的软件化,具有前者不可比拟的灵活性。如今数字交流伺服系统成为伺服系统发展的主流方向。在这种背景下,本文研究和设计了数字交流永磁同步电动机伺服系统,系统所选用的DSP芯片是TI公司的TMS320F2812芯片。本文的研究对象是永磁同步电动机(PMSM),本文首先分析了永磁同步电动机的物理结构。然后在Simulink仿真环境下建立对应的数学模型。此基础上分析了电机的矢量控制原理,本文还分析了电机的驱动技术-空间矢量脉宽调制技术(SVPWM).本文的第三章设计了永磁同步电机伺服系统的实现方案,并提出了将滑模控制和模糊控制两种算法结合起来设计位置控制器。在ATLAB/Simulink的仿真环境下,建立伺服系统的数学模型。在随后的仿真实验中,首先测试了数学模型的跟踪性能；然后在不同参数和不同干扰的情况下,测试了系统的鲁棒性；最后将模糊滑模控制与常规滑模控制进行了响应对比。仿真结果显示,模糊滑模位置控制器,提高了系统对扰动和内部参数摄动的鲁棒性,与常规的滑模策略相比,模糊滑模控制策略使系统抗干扰性得到提高。本章最后将这种新型的位置控制器在实际平台上进行了验证,结果验证了模糊控制策略的优越性。最后,本文重点介绍了MS320F2812芯片,并介绍了其开发环境,随后设计了交流永磁同步电动机伺服系统的硬件电路以及软件部分。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM921.541;TM341

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 何静,张昌凡;智能滑模变结构控制在定长控制系统中的应用[J];包装工程;2002年04期

2 谢运祥,卢柱强;基于MATLAB/Simulink的永磁同步电机直接转矩控制仿真建模[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年01期

3 刘金琨;孙富春;;滑模变结构控制理论及其算法研究与进展[J];控制理论与应用;2007年03期

4 王宏,于泳,徐殿国;永磁同步电动机位置伺服系统[J];中国电机工程学报;2004年07期

5 叶雪辉;李建刚;李亚楠;赵爽;蔚静;;基于DSP的运动控制器核心算法研究[J];组合机床与自动化加工技术;2009年01期

6 朱旭平;仝新建;丁强;;滑模PI复合控制的PMSM调速系统[J];微特电机;2013年11期

相关硕士学位论文 前3条

1 刘永飘;基于DSP的永磁交流伺服控制系统开发[D];西安理工大学;2006年

2 赵荣;采用永磁同步电机的伺服系统研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

3 郁杨;基于DSP的高速高精度伺服系统研究[D];南京理工大学;2010年

，

本文编号：1326063