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本文建立了永磁同步电机在旋转坐标系下的数学模型;论述了永磁同步电机的矢量控制方法,初步确定采用基于id=0的转子磁场定向控制的方式;介绍了电压空间矢量脉冲宽度调制算法,并采用Matlab/Simulink仿真软件搭建了模块结构;对基于矢量脉宽调制技术的伺服系统进行仿真研究,得到相应的仿真波形,验证了电压空间矢量脉宽调制算法的正确性。 根据系统的设计要求对传统PID调节器进行了改进。在电流环中引入微分负反馈,成功解决了系统响应超调与响应快速性之间的矛盾;在速度环中引入人工蜂群算法对PID参数进行优化,在加快速度响应的同时提高了系统的抗干扰性能;在位置环中采用比例加前馈的复合控制方法,消除了系统的滞后误差,实现了位置环的精确跟踪定位。并对改进之后的系统进行了整体仿真,对比改进前后的仿真结果,改进之后的系统的性能大大提高了。 在理论研究与软件仿真验证的基础上,设计了永磁同步电机控制系统的硬件与软件。硬件方面介绍了功率驱动电路、控制电路及检测电路的设计;软件方面给出了转子位置初始化、中断服务程序、SVPWM软件实现、电压与电流采样、速度与位置计算等流程及相关的处理。