本文關鍵詞：經濟型永磁伺服系統(tǒng)設計研究　出處：《華中科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 經濟型伺服系統(tǒng) 永磁同步 矢量控制 DSP 電阻電流采樣

【摘要】：伺服系統(tǒng)自誕生之日起,已經被廣泛應用于國民生產的各行各業(yè)中,永磁同步伺服系統(tǒng)由于永磁同步電機的興起獲得了巨大的關注,隨著高性能數字化控制系統(tǒng)的不斷研究進步,也得到了愈好的發(fā)展,是未來伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。本文結合企業(yè)項目需求,對永磁同步伺服系統(tǒng)展開研究,旨在完成一套自主設計實現的高效、穩(wěn)定控制系統(tǒng),并對實現過程進行研究整理。從伺服系統(tǒng)的背景介紹入手,文章對永磁同步伺服系統(tǒng)的發(fā)展概況進行了闡述并介紹各種控制策略。進一步搭建數學模型的基礎上,完成了伺服系統(tǒng)的仿真和實驗。其中對矢量控制和直接轉矩控制分別進行了仿真與對比,由于后者的轉矩脈動在低速下明顯偏大,更傾向于選擇矢量控制。為了降低成本、減小系統(tǒng)體積,突出經濟型伺服系統(tǒng)的生產目標,本文采用了電阻采樣電流的方法代替一般的電流傳感器,在文章中對該方法的原理進行了分析,并在仿真與實驗中均取得了良好的效果,可以達到項目的預期目標。此外,將MOSFET作為開關器件,也可適用于小功率產品,僅使用一塊控制板單電源供電驅動整個系統(tǒng),操作簡單。本文重點詳細介紹了該永磁同步伺服系統(tǒng)的硬件設計和軟件實現,并對項目進行中的一些問題進行了經驗總結。硬件調試是系統(tǒng)的基礎,極大的影響著后續(xù)工作的進展,而程序編寫可以對各個功能模塊逐個突破,一步步完成系統(tǒng)的功能組件。智能化設備是現今控制系統(tǒng)的發(fā)展方向,所以人機交互必不可少,在該項目中,分別調試了232串口通訊和CAN通訊,實現了上位機與下位機的交流,使得產品易操作、易控制。最后,對整個永磁同步伺服系統(tǒng)在特定工況下的實驗情況進行整理分析,表明其能夠完成項目的要求,并進一步的對系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展進行了展望。
[Abstract]:Since the birth of servo system, has been widely used in various industries produced by Yu Guomin, permanent magnet synchronous servo system due to the rise of permanent magnet synchronous motor has received great attention. With the continuous development of high performance digital control system, the better the development, is the future development trend of servo system. In this paper, the permanent magnet synchronous servo system is studied according to enterprise project requirements. The purpose of this paper is to complete a set of highly efficient and stable control system which is designed and realized independently, and to study and sort out the realization process, starting with the background introduction of servo system. In this paper, the development of permanent magnet synchronous servo system is described and various control strategies are introduced. The simulation and experiment of servo system are completed. The vector control and direct torque control are simulated and compared respectively, because the torque ripple of the latter is obviously larger at low speed. In order to reduce the cost, reduce the volume of the system and highlight the production goal of the economical servo system, this paper adopts the method of resistive sampling current instead of the general current sensor. In this paper, the principle of this method is analyzed, and good results are obtained in both simulation and experiment, which can achieve the expected goal of the project. In addition, MOSFET is used as switch device. It can also be used in small power products. Only one control board is used to drive the whole system. The hardware design and software implementation of the permanent magnet synchronous servo system are introduced in detail in this paper. Hardware debugging is the basis of the system, which greatly affects the progress of follow-up work, and the programming can break through each functional module one by one. Intelligent equipment is the development direction of current control system, so human-computer interaction is essential. In this project, the serial port communication and CAN communication are debugged respectively. The communication between the upper computer and the lower computer is realized, which makes the product easy to operate and control. Finally, the experiment of the whole permanent magnet synchronous servo system under the specific working condition is analyzed. It shows that the system can fulfill the requirements of the project, and the further development of the system is prospected.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM921.541

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本文編號：1410378