基于TMS320F2812的叉车多轴伺服控制器的设计与研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yongxi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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”,其中电动控制系统是重中之重。依靠新型控制理论及半导体技术的发展,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(PMSM)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(SVPWM)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id=0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TMS320F2812的叉车多轴伺服控制器系统的设计与研究,本叉车多轴伺服控制器的设计是以32位定点DSP处理器TMS320F2812为核心控制器,利用DSP的两个事件管理器来控制两路电机,并实时采集处理电机的电流、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CAN总线与车身前置Smart仪表通信,对电机的运行状态及错误信息进行实时显示。DSP外围辅助以简单的信号采集保护电路,电源模块,及总线驱动模块,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PID控制及电流PID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、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5-11kW的电机控制,通过不断地硬件和软件的完善,可实现安全、高效、节能的电动叉车控制系统。
其他文献
射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID)是采用无线射频方式进行非接触式通讯,并自动识别和获取物品数据的一种快速识别技术。RFID中间件是RFID系统的重要组成
目前,研究人员对三维编织的研究已经取得了丰富的成果,主要集中在对四步法方型三维编织工艺和携纱器运动规律的分析上。与此同时,计算机可视化技术的应用使得三维编织预制件计算
近年,全世界突发性灾难、事故频发,给人民的生命财产带来严重威胁。仅2010年,全球就发生了50多次5级以上的地震。为降低突发性灾难、事故造成的伤害,高效的应急通信就变的越
随着电信企业的竞争愈演愈烈,电信市场出现的套餐已经令消费者眼花缭乱,客户不知道如何选择更适合自己使用的套餐,而且套餐制定过程中人工经验的参与也给套餐带来一定的盲目
动态规划是求解最优化问题的一种高效的途径和方法,在生物信息学和科学计算中有着广泛的应用。然而,由于求解问题的数据规模的急剧膨胀,传统的串行程序实现在运行时间方面已
入侵检测作为一种积极主动的网络安全技术,已经越来越受到人们的高度重视,成为网络安全研究人员的一个重点研究内容。而基于生物免疫原理的入侵检测技术具有自适应性、自组织
随着Internet技术的成熟以及电子商务的普及,普通的政务活动和商务活动也随之网络化,传统的签名方式就必须在网络中以某种形式得以实现,在此需求下数字签名随之而产生。数字
OpenVG是嵌入式平台矢量图形的开放标准接口,其应用越来越多,但是目前OpenVG的实现方案中由于缺乏高效的图形渲染技术,造成运行性能低下。为了改善OpenVG实现的运行性能,本文主要
随着Internet的高速发展,博客作为一种新兴的信息传播手段,发挥着越来越重要的作用。而话题追踪技术是针对已知话题、面向文本信息流的信息处理技术。它在信息抽取和舆情监控方
随着现代技术和信息网络的进步,物联网的发展热潮已悄然掀起,得到了世界各国学术界、工业界的诸多关注。而作为物联网感知层的重要组成结构,无线传感器网络(Wireless Sensor