基于SVPWM的定频滞环电流控制的伺服系统的研究

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本文以交流伺服电机为对象,研究系统的定频滞环SVPWM电流控制方案。 首先,介绍了系统的硬件设计。硬件采用主回路和控制电路分开设计的方案,有利于设计不同驱动功率的调速系统。控制芯片使用TI公司的TMS320LF2407dsp芯片,该芯片专门针对于电机应用,提供了低成本、低功耗和高性能的处理能力。CPLD(复杂可编程逻辑器件)的引入,为硬件设计提供了许多的方便。功率模块采用IPM模块,IPM包含了IGBT芯片及外围的驱动和保护电路,因此更为好用。 其次,对电压空间矢量调制技术(SVPWM)进行介绍,推导出了其对电机运转的影响。系统使用转矩定频滞环调节器和磁链定频滞环调节器来选择电压空间矢量,调节电机的转矩和磁链,使电机高性能运转。 然后,提出了速度调节器的免疫PID控制算法。传统的伺服控制系统速度环采用PID控制,但在负载波动较大或对速度控制精度较高的场合,很难满足要求。采用免疫PID的控制算法,能提高系统的鲁棒性以及快速跟踪负载变换的能力,增强系统的动态控制性能。 最后,对软件设计进行介绍。软件使用汇编语言进行设计,保证了算法的实时性。Q格式和标么值的引入,让定点DSP具备处理浮点数据的能力。模块化的编程方法,提高了汇编程序的可维护性和独立性,有利于程序员的分工合作。给出了主程序的设计思路,以及信号检测模块、辅助模块的设计思路。并在最后给出了软硬件调试经验。
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