本文選題：兩相混合式步進電機 + SVPWM�。� 參考：《西安電子科技大學》2014年碩士論文

【摘要】：基于電機的運動控制技術作為自動化領域的關鍵部分,在國民經(jīng)濟當中起著重要的作用。隨著現(xiàn)代科學技術的進步,尤其是集成電路、電力電子器件、自動化控制理論等方面的進展,電機在其實際應用中已由過去簡單地控制轉動停止、以提供動力為目的應用,上升到對速度、加速度、位移和轉矩等進行精確控制階段,以便使被驅動的機械運動準確符合預想的要求。步進電機作為數(shù)字控制式的伺服電機,具有成本低、易操控、定位精度高、不具有累積誤差等優(yōu)點,已被廣泛應用于數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、印刷和包裝設備等工業(yè)自動化領域中。步進電機是一種將電脈沖信號轉換為角位移或直線位移的機電一體化執(zhí)行機構[1]。步進電機只接收脈沖控制信號,而用交直流電源直接供電,電機將無法正常工作,必須使用匹配的電機驅動器供給脈沖信號。因此步進電機與電機驅動器是一個不可分割的整體,驅動技術的不同,電機的工作性能有明顯的高低之分。空間電壓矢量脈寬調制(SVPWM)是一種依據(jù)交流空間電壓矢量切換來控制變流器的策略,由國外學者在20世紀80年代初針對交流電動機變頻驅動而提出的,該方法滿足圓形氣隙磁場要求,以控制交流電機磁鏈空間矢量軌跡逼近圓形為調制目的。該方法可以減少電機的轉矩脈動,改善電機的運行性能。步進電機轉矩矢量控制技術能夠提高電機輸出轉矩的穩(wěn)定性和幅值,并且能夠極大地提高電機的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)特性,是一種新興的步進電機控制策略。依靠DSP技術,結合轉矩矢量控制策略實現(xiàn)對兩相混合式步進電機的控制是本課題的研究重點。本文以當前應用最廣泛的兩相混合式步進電機為研究對象,介紹了一種兩相三橋臂逆變器驅動的空間電壓矢量脈寬調制(SVPWM)新型策略。從功率逆變器的拓撲結構出發(fā),介紹了控制策略的工作原理以及參數(shù)的確定方法。在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境下搭建了兩相混合式步進電機的仿真模塊,并根據(jù)SVPWM調制策略搭建了空間電壓矢量脈寬調制方法的仿真模型。采用DSP作為主控單元,根據(jù)兩相三橋臂SVPWM控制原理編寫程序,并結合硬件電路,從而實現(xiàn)了兩相三橋臂SVPWM控制。
[Abstract]:As a key part of automation field, motor-based motion control technology plays an important role in the national economy. With the progress of modern science and technology, especially in the aspects of integrated circuit, power electronic device, automation control theory and so on, the motor has been used in its practical application by simply controlling the rotation and stopping in order to provide power. Rise to the stage of accurate control of velocity, acceleration, displacement and torque, so that the driven mechanical motion meets the desired requirements accurately. As a digitally controlled servo motor, step motor has many advantages such as low cost, easy to control, high positioning accuracy and no accumulated error. It has been widely used in numerical control devices, servo systems, etc. In the field of industrial automation, such as printing and packaging equipment. Stepping motor is a kind of electromechanical executive mechanism which converts electrical pulse signal to angular displacement or linear displacement. The stepper motor only receives pulse control signal, but the AC / DC power supply directly, the motor will not work normally, must use the matching motor driver to supply the pulse signal. Therefore the stepper motor and the motor driver are an inseparable whole, the driving technology is different, the performance of the motor has obvious difference. Space Voltage Vector Pulse width Modulation (SVPWM) is a strategy to control the converter based on AC space voltage vector switching. It was proposed by foreign scholars in the early 1980s for AC motor frequency conversion drive. The method satisfies the requirement of circular air-gap magnetic field, and the purpose of modulation is to control the space vector locus of magnetic linkage of AC motor to approach the circle. This method can reduce the torque ripple of the motor and improve the performance of the motor. Stepping motor torque vector control technology can improve the stability and amplitude of the motor output torque, and greatly improve the steady and dynamic performance of the motor. It is a new step motor control strategy. Based on DSP technology and torque vector control strategy, the control of two-phase hybrid stepping motor is the focus of this paper. In this paper, a novel strategy of space voltage vector pulse width modulation (SVPWM) driven by two-phase three-leg inverter is introduced, which is the most widely used two-phase hybrid stepping motor. Starting from the topology of the power inverter, the working principle of the control strategy and the method of determining the parameters are introduced. The simulation module of two-phase hybrid stepping motor is built in MATLAB / Simulink simulation environment, and the simulation model of space voltage vector pulse width modulation method is built according to SVPWM modulation strategy. DSP is used as the main control unit, according to the principle of two-phase three-arm SVPWM control, the program is written, and the hardware circuit is combined to realize the two-phase three-arm SVPWM control.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM383.6

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本文編號：2082051