硕士论文多轴同步伺服控制系统研究.pdf

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足┳秩掌冢海剑一年鲁奕签字日期:砂/暌以拢浙江大学研究生学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书果,也不包含为获得逝望盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一逝姿盘堂论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权滥望盘鲎可以将学位论文的本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:本学位论文作者完全了解有权保留并向国家有关部门或机构送交本全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ签字日期:年月导师签名:日
摘要随着科学技术的不断发展,尤其是电力电子技术、微电子技术和电机控制理论的不断发展创新,交流伺服系统得到了越来越广泛的应用。在很多应用场合,需要多台同步伺服系统协同运作,为满足这种情况下对于系统同步性的要求,本文设计实现了一个多轴同步伺服控制系统。该多轴同步伺服控制系统由多个同步电机伺服子系统按照特定的方式连接在一起构成,子系统之间通过特定的通讯方式来交换控制信息,保证子系统之间的同步性。本文首先介绍了同步电机伺服子系统的设计和实现。从同步电机数学模型及伺服控制理论、硬件平台设计和软件程序设计三个方面进行了详细的阐述和说明。该同步电机伺服子系统以为控制器,通过光电编码器和电流互感器检查电机状态信号,采用位置、速度和电流三闭环的控制方式和空间电压矢量调制目刂扑法对永磁同步电机进行伺服控制。并且在搭建的系统平台上进行了实验,给出了实验结果和分析。然后,本文设计了适用于同步电机伺服子系统间通讯的协议蕴龀逋步协议以以太网协议为基础,继承了以太网协议通讯速率高、稳定可靠、网络特性好等优点,同时,通过物理层的改进和应用层协议的设计,确保了通讯的实时性,使之满足同步伺服系统通讯对于同步性的要求。同时,本文还设计实现了人机交互和上位机控制子系统。扩展了一块允酒粒实时动态显示电机的状态信息。开发了图形化的上位机控制软件,具备友好直观的操作界面,通过型ㄑ队胨欧低辰惺萁换ィ迪值缁刂啤⒆刺嗖狻⑹菁锹等丰富的功能。关键词:伺服同步电机矢量控制数字信号处理器同步通讯协议、
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本文研究的内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯永磁同步电机控制理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯实验结果和分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..目录髀邸课题研究背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..来磐降缁欧酉低成杓啤璲⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.永磁同步电机伺服子系统硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..永磁同步电机伺服子系统软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..酵ㄑ缎樯杓啤引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯同步通讯协议理论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..同步通讯协议硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..同步通讯协议软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..同步通讯协议报文格式设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.性能测试和分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..嘶换ズ蜕衔换刂谱酉低成杓啤人机交互部分设计与实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯上位机控制软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.芙嵊胝雇课题工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.未来工作展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
髀课题研究背景和意义“伺服一词,最早源于拉丁文中的词汇“奴隶,暗含无条件控制之意。由此引申,伺服系统即为执行机构的输出被控量可以跟随输入给定量进行变化的自动控制系统。它通常用来控制被控对象的转角或位移,使其按照输入指令的要求完成一系列规定的动作【K欧低车姆⒄梗舜右貉沟降缙又绷鞯浇涣鞯墓獭S捎谥流电机控制策略简单、调速方便,并且具有机械特性和调速特性为线性的特点,在上世纪年代之前很长一段时间里,直流伺服系统一直占据着主导地位。从上世纪八十年代开始至今,伴随电力电子技术、微电子技术等的飞跃式发展,交流电机的控制理论也不断发展创新,交流伺服系统的控制性能得到了显著的改善,现代高性能的交流伺服系统的动态特性已经完全可以达到甚至超过直流电机,而且克服了直流电机换向问题等缺点,使得交流伺服驱动技术越来越广泛的应用于工业、农业以及军事等各个领域【】。伺服系统由