永磁同步电机交流伺服控制系统的研究与设计.pdf

华北电力大学(北京)
硕士学位论文
永磁同步电机交流伺服控制系统的研究与设计
姓名:刘利超
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:段泉圣
20070101
摘要琧艺的发展,人们对伺服控制产品的性能、功能及性价比要求也越来越高。以数字信号处理技术为基础,以永磁同步电机为执行电机、采用高性能控制策略的全数字化永磁同步交流伺服控制系统必将成为伺服控制系统发展的趋势。本文开发设计了一套基于刂破鞯挠来磐降缁蛩傧低常乇鹫攵运欧控制簟略,并对其理论依据、控制原理和软件实施进行了详细的阐述。最后在的环境下对系统进行了动态仿真,并给出了仿真结果。关键字:永磁同步电机,空闻矢量脉宽调制,饲服控制,辴曲~【疭Ⅲ:,伺服系统是一种输出能够快速而精确地响应外部的输入指令信号的控制系统。随着微处理器技术、现代电力电子技术、高性能控制理论以及电机永磁材料制造控制器中逆变单元,阐述了一种电压空间矢量脉宽调制的改进算法,有效减少了电机转矩脉动,提高了系统运算精度和整体性能,在此基础上提出了相关的猘琫,,.’,.,.’
摘要琧艺的发展,人们对伺服控制产品的性能、功能及性价比要求也越来越高。以数字信号处理技术为基础,以永磁同步电机为执行电机、采用高性能控制策略的全数字化永磁同步交流伺服控制系统必将成为伺服控制系统发展的趋势。本文开发设计了一套基于刂破鞯挠来磐降缁魉傧低常乇鹫攵运欧控制策略,并对其理论依据、控制原理和软件实施进行了详细的阐述。最后在的环境下对系统进行了动态仿真,并给出了仿真结果。关键字:永磁同步电机,空闻矢量脉宽调制,饲服控制,卧/。随着微处理器技术、现代电力电子技术、高性能控制理论以及电机永磁材料制造控制器中逆变单元,阐述了一种电压空间矢量脉宽调制母慕惴ǎ行减少了电机转矩脉动,提高了系统运算精度和整体性能,:,,.’琓’,..’。..
作者签名:当』蛆己学位论文作者签名:』⊙关于学位论文使用授权的说明期:皇军豪声明导师签名:缝盈圣期:垒瘟;:兰期:卿:婷艿难宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《永磁同步电机交流伺服控制系统的研究与设计》,是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间,在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一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了谢意。本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定,即:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④;⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。日
第引言动机的交流伺服驱动具有了可与直流伺服驱动相比拟的特性,从而使得交流伺服电课题研究的背景随着现代科学技术的飞速发展。特别是微电子、计算机,电力半导体和电机制造技术取得的巨大技术进步,使得位置伺服这样一种扮演重要支柱技术角色的自动控制系统,在许多高科技领域得到了非常广泛的应用,如激光加工、机器人,数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设各、雷达和各种军工控制随动系统等等。它的控制性能,对这些高科技的发展正起着越来越关键的作用。同时,随着功率电子技术、微电子技术、计算机技术及控制原理的进步,以交流伺服电动机为执行电动机固有的优势得到了充分的发挥,交流伺服驱动已成为现代伺服驱动发展的方向“伺服闭飧龃视镌从谙@坝铮小芭ァ钡囊馑肌!八欧低场笔指执行机构按照控制信号的要求而动作:;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作;控制信号消失之后,被控对象又伺服系统的主要任务就是按照控制命令要求,对信号进行变换、调控和功率放大等处理,使驱动装置输出的力矩、速度及位置都能得到灵活方便的控制。伺服系统的发展紧密地与伺服电机的不同发展阶段相联系,伺服电动机迄今为止己有四十多年的发展历史,经历了三个主要发展阶段⋯“第一个阶段兰甏郧,主要以步进电机驱动液压伺服马达或者以功率步进电机直接驱动,具有响应时间短,驱动部件外形尺寸小等优点,伺服系统的位置控制多为开环系统。这一时期是液压伺服系统的全盛期。但也存在一些缺点:期。直流电机是自然解耦的,电磁转矩和电枢电流成正比,转矩响应速度快,