【摘 要】
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永磁交流伺服系统作为工业机器人的关键部件,其性能直接决定了机器人的运动能力.而目前中国使用的高精度交流伺服系统绝大多数依赖进口,严重制约了中国机器人和数控技术及工
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永磁交流伺服系统作为工业机器人的关键部件,其性能直接决定了机器人的运动能力.而目前中国使用的高精度交流伺服系统绝大多数依赖进口,严重制约了中国机器人和数控技术及工业自动化装备的发展.作为国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目,以研制具有自主知识产权的高精度数字化交流伺服系统为目的,替代进口系统.该文通过对当前国际上主流交流伺服系统的调研和对用户要求的考虑,确定了交流伺服系统整体结构,以及应带有的人机接口和网络接口,选定了控制器,并设计了一套基于双DSP的交流伺服系统.该文首先给出了永磁同步电动机转子磁场初始定位方法和空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理和实现方法.给出了伺服系统整体结构设计和主电路电流采样环节电路的设计.阐述了伺服系统软件的设计和SVPWM软件设计方法.在对PMSM数学模型深入研究和对控制理论全面学习的基础上,介绍了i<,d>≡0的解耦控制的两种方法和通过矢量控制对PMSM数学模型进行简化.设计出了电流环PI控制器,速度环PI控制器,和位置环P控制器,并且给出了相应的实验结果,得到了很好的控制效果.然后,阐述了外围接口和人机、网络接口设计.给出了按键和显示的电路设计方法,给出了基于汇编语言的按键与显示的操作菜单设计思想和方法.介绍了CAN总线技术原理和系统CAN总线接口电路设计,给出了CAN程序设计的初始化、接收和发送流程图.阐述了DSP自带的SCI模块功能、给出了SCI接口电路设计和基于汇编语言的下位机程序设计,同时阐述了Windows环境下基于VC++6.0语言的上位机控制界面和通信程序的设计.该课题的研究成果相对成本低,具有自己的技术特点,打破了中国长期以来在该领域里依赖进口的局面,填补了国内空白.
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