永磁同步电机控制系统研究

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随着集成电路、大功率集成电路、及微处理器的发展,永磁同步电机广泛用于机床航天伺服、多轴运动控制系统以及机器人控制中。本文从算法、硬件、实验对永磁同步电机进行探讨,并且为永磁同步电机在实际应用中提供有意义的参考。永磁同步电机属于交流电机控制中的一部分,本文首先总述交流传动与交流伺服的发展背景,回顾世界电机工业与中国电机工业的发展历程。通过分析永磁同步电机本体转子磁路结构,抽象出永磁同步电机数学模型。给出调速系统的动、静态指标。最后再给出磁场定向控制,将永磁同步电机控制等效为直流电机的控制,实现转矩电流和励磁电流的单独控制。利用自动控制原理,与运动控制系统的基本原理,分析传统PID在永磁同步电机控制系统的应用,把动态模糊神经网络控制器与其比较,并在MATLAB上进行验证。课题最后,根据原理和控制思路搭建了基于TMS320F2812控制的硬件平台,为了提高电流调机器的控制性能着重设计了电流采样电路,与AD7606的A/D转换电路。最后用测功机模拟负载,并在不同控制参数下,对负载进行了模拟,获得了实验波形,验证了设计的可靠性。
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