基于SPC 1068的永磁同步电机伺服控制系统设计

发布时间：2024-06-01 10:21

　　永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)具有结构简单、体积小、功率密度高、效率高和运行可靠等优点,在工业制造、交通运输、家用电器、伺服系统等诸多领域得到广泛的应用,PMSM无位置传感器控制技术能够有效降低系统成本,提高系统可靠性,拓宽其使用场合,因而成为电机控制领域中的热点。本文主要针对表贴式PMSM,设计了矢量控制系统,在低速区应用高频电压注入法,在中、高速区设计了改进滑模观测器,实现了无位置传感器控制。研究了PMSM及其控制技术的发展和研究现状,重点分析了无位置传感器矢量控制技术。建立了PMSM三种坐标系下的数学模型,介绍了坐标变换及矢量控制原理,并对几种矢量控制策略进行了对比分析,选择i_d=0的控制策略,搭建了MATLAB/Simulink仿真模型。分析了表贴式PMSM的饱和凸极性原理,研究了脉振高频电压注入法与高频方波注入法的原理,通过仿真分析对两种方法进行了对比。在中、高速运行时,针对传统滑模观测器的无位置传感器控制方法,使用反正切函数替代传统的符号函数,减小了滑模抖振,引入锁相环来进行转速和角度估计...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1永磁同步电机结构图

东南大学工程硕士学位论文2.BLDCM的输出转矩大，体积相同的情况下出力比PMSM大15%，材料利用率高[6]；3.PMSM一般采用矢量控制，转矩比较脉动小；4.PMSM电枢绕组利用率高，电流连续，铁心中附加损耗小。分析表明，PMSM更加适合应用于高精度、高性....

图1-2光电编码器、旋转变压器以及磁编码器

(a)(b)(c)图1-2光电编码器、旋转变压器以及磁编码器因此，PMSM的无位置传感器控制技术的研究得到科研工作者的关注和重视，与感器控制不同，无位置传感器控制技术利用容易测得的电流、电压等物理量，结数学模型中的电压方程、机械方程，通过软件算法来计算得到转子角度和转速....

图1-3三次谐波反电势测量方法

转子永磁体磁链Ψr的数值乘积，因此当电机处于小，有用信号的信噪比很低，再加上计算误差与方法来获得准确的计算结果。中、高速区无位置的直接计算法想是直接检测出电机的三相电流、电压值，根据角度信息，文献[36]中提出的开环反电动势法就是到定子磁链空间矢量，进而获得转子的空间旋转，实现....

图2-1永磁同步电机各坐标系

第2章永磁同步电机矢量控制系统绍矢量控制的坐标变换理论以及三种坐标系下PMSM的数种常用的控制策略和空间矢量脉宽调制技术，最后在MATM矢量控制系统的仿真模型，并进行仿真分析。电机的数学模型SM复杂的数学模型，以合成的磁动势相等为原则，通过系下进行等效，采用的坐标变换....

本文编号：3985755