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本文以开发一套用于控制定日镜驱动电机的全数字交流伺服电机驱动器为目标,对永磁同步电机的结构、数学模型、控制策略等方面进行了较为全面的分析;介绍了太阳位置算法并在TMS320F28335芯片上验证了该算法的精度;详细描述了硬件电路的设计,软件上实现了基于转子磁场定向控制策略的三闭环结构;详细分析了永磁同步电机转子位置检测,并研究了用二分搜索法快速检测转子初始位置。论文的结构安排如下:
第一章介绍了课题的背景,阐述了永磁同步电机在伺服系统中的独特优势,并介绍了功率器件的发展状况、矢量控制技术的发展趋势及DSP在数字伺服系统中的应用。
第二章分析了永磁同步电机的结构及数学模型并讨论了永磁同步电机的几种控制策略。
第三章给出了永磁同步电机位置控制系统的总体结构,介绍了数字PI调节器的设计、DSP程序设计的结构,分析了SVPWM逆变器的原理并给出了软件实现,同时对太阳位置算法做了分析。
第四章详细介绍了永磁同步电机位置控制系统的硬件电路设计,主要包括主回路、信号检测及保护电路与控制电路的设计。
第五章重点讨论了电机转子位置检测与转子初始位置检测,并提出了初始起动的几种方法。
第六章首先对系统进行了Matlab仿真,同时对实验结果进行了详细分析。
第七章对课题进行了总结并对课题的后续工作提出了建议与展望。