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《大连理工大学》 2006年
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基于DSP的永磁同步伺服系统的研究

徐宏  
【摘要】:随着新型永磁材料的发现和永磁同步电机制造技术的不断提高,以永磁同步电机作为控制对象的永磁伺服系统得到了越来越多的关注,永磁伺服控制系统的研究成为了一种必然的发展趋势和当前的热点,对提高我国电气传动的水平和国际地位具有很大的实际意义和价值。本文以TI公司专用于电机控制的TMS320LF2407A型数字信号处理器(DSP)作为核心控制器件,设计了一套永磁伺服电机控制系统,其中包括: 深入的探讨研究了永磁同步电机的结构特点,根据三种坐标系的变换关系,建立永磁同步电机在对应坐标系中的数学模型,为控制方案的选择打下了基础。 对电压空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)做了详细的理论阐述和推导,并给出了基于DSP的硬件和软件的实现方法。空间矢量脉宽调制技术物理概念清晰、算法简单、对直流电压利用率高,易于实现数字化,是交流电机控制中最常用的方法之一。 本文采用了i_d=0的控制策略,介绍了控制系统软硬件结构和主要功能模块的原理及其实现方法。硬件方面主要论述了TMS320LF2407A最小系统、相电流测量电路、位置和速度测量电路以及IPM智能模块的设计和实现。在硬件的基础上,软件采用了DSP专用的C2000汇编语言,实现了转速、电流的闭环矢量控制。给出了产生SVPWM的中断处理流程图。并对程序中数据的格式处理、PI控制的数字实现、速度计算方法和正余弦函数的计算做了详细的讲解和说明。 运用Matlab/Simulink仿真软件对整个系统进行仿真。SVPWM仿真模块为整个系统的核心,文中详细的讲解了SVPWM实现的计算过程和组成的子模块。在SVPWM子系统的基础上,搭建了整个系统的仿真模型进行仿真。得到了转矩、转速、定子电流电压的仿真波形,验证了系统设计的正确性和可行性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM921.541

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