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当前,交流传动已成为传动领域的主要方式。随着电机制造技术、电力电子技术、微处理器技术(DSP)和现代控制理论的发展,交流伺服技术应用越来越广。永磁同步电机由于其优异的控制性能,被越来越多地应用于交流伺服系统。因此,研究基于DSP的永磁同步电机伺服系统,具有重要的现实意义。 交流电机模型是强耦合、时变的非线性系统,本文采用矢量控制实现永磁同步电机的解耦控制,构成了具有良好性能的交流调速系统;为了实现精确的位置控制,提出了基于重复控制的位置伺服系统。 本文首先对永磁同步电机伺服系统的发展概况进行了介绍,然后对永磁同步电机的数学模型、工作原理以及矢量控制在永磁同步电机上的应用进行了说明,并对重复控制理论及基于重复控制的位置伺服系统进行了详细分析;利用MATLAB/SIMULINK建立了永磁同步电机伺服系统的模型,并对调速系统和位置伺服系统分别进行了仿真,得到了相应的仿真波形,验证了整个系统设计的正确性。 在理论和仿真分析的基础上,本文着重对伺服系统的硬件和软件设计进行阐述,实现了永磁同步电机矢量控制系统和位置伺服系统。从实验波形上可以看出,它们都有良好的动静态性能,较大的低速转矩和较宽的调速范围,初步实现了前面的理论和仿真分析,也为基于重复控制的位置伺服系统研究和开发奠定了坚实的基础。