基于TMS320F2812的叉车多轴伺服控制器的设计与研究.pdf

牟娉刀嘀崴欧刂器的设计与研究杭州电子科技大学硕士学位论文基于指导教师:任或教授研究生:昌于
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摘要叉车在日常生活中发挥着重要的作用,主要用在装卸货物方面。它属于工业起升搬运自装载车辆,机械地把水平方向的搬运和垂直方向的起升紧密结合起来,有效地完成各种装卸搬运作业。水平方向的移动和垂直方向的提升各需要一个电机来为其提供动力,就需要伺服控制器同时协调控制两台电机的运行状态。现代叉车产品主要由三部分组成:电动控制系统、电瓶和电机,并称为叉车产品中不可缺少的“三电渲械缍刂葡低呈侵刂兄亍R揽啃滦涂刂评砺奂鞍导体技术的发展,各种电动控制系统不断涌现出来,其中以交流伺服系统为控制核心,以永磁同步电机为执行核心的永磁同步交流伺服控制系统越来越受到人们的关注和青睐。该系统由于易于实现数字化、电源利用率高、稳定可靠、体积小、速度和转矩可控等优点,将会逐渐取代以直流电机为控制对象的直流控制系统,成为电动控制叉车的发展新趋势。论文在结合大量国内外文献资料的基础上,研究总结了当前交流伺服控制系统的发展现状以及电动叉车控制系统的发展现状,从而明确了开发永磁交流同步伺服控制系统的意义。该文首先剖析了电动叉车的总体结构及执行部件永磁同步电机的结构、工作原理和数学模型。在此基础上介绍了几种常用的伺服控制方法,并对交流伺服系统的空间矢量控制Ⅵ理论进行了系统的分析研究,重点分析了其原理和实现方法。系统采用了的矢量控制方法,因为它实现了对电机交轴和直轴的解耦,可以线性控制电机的转矩,并且易用数字技术实现。本文讨论了基于牟娉刀嘀崴欧刂破飨低车纳杓朴胙芯浚本叉车多轴伺服控制器的设计是以位定点砥鱐为核心控制器,利用牧礁鍪录芾砥骼纯刂屏铰返缁⑹凳辈杉淼缁电流、速度、位置和温度等信号,通过闭环控制使电机运行在正常稳定的状态,并利用芟哂氤瞪砬爸肧仪表通信,对电机的运行状态及错误信息进行实时显示。馕Цㄖ约虻サ男藕挪杉;さ缏罚缭茨?椋白芟咔模块,提高了系统的集成性和稳定性。详细阐述了系统的主控、驱动和功率三大硬件模块,并对其关键部分的原理及实现方法进行了分析。软件设计上利用了模块化设计思想,并采用了速度刂萍暗缌鱌控制算法,有效地完成了速度和扭矩大小的控制,提高了系统的运算精度和整体性能。最后对整个系统的硬件和软件进行了联合调试,对电机的启动、速度控制、杭州电子科技大学硕士学位论文
正反转及运行过程中的过压、过流、过热和欠压等故障检测和保护进行了实地测试和模拟测试,证明该系统稳定性好,可用于牡缁刂疲ü欢系硬件和软件的完善,可实现安全、高效、节能的电动叉车控制系统。关键词:多轴伺服控制,电动叉车,永磁同步电机,珻总线,惴杭州电子科技大学硕士学位论文