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伺服系统作为数控机床、工业机器人等精确控制设备的核心部分,其性能对设备功能的实现起着决定性的作用。以永磁同步电机作为执行单元的交流伺服系统具有响应速度快、稳态精度高、抗干扰性强和调速范围宽的特点,在工业生产等领域中得到了广泛应用。随着微控制器、电力电子技术、现代控制理论和现代交流伺服理论的发展,具有更高性能的全数字、智能化交流伺服系统成为了伺服系统的发展方向。本文根据永磁同步电机的结构和特点,建立了永磁同步电机的数学模型,分析了永磁同步电机矢量控制理论和电压空间矢量SVPWM控制的DSP实现过程。根据矢量变换原理,对永磁同步电机数学模型进行Clark变换和Park变换,实现永磁同步电机的控制量进行解耦,将永磁同步电机等效成直流电机进行控制。通过研究永磁同步电机解耦得到的转矩分量iq和电磁分量id的作用,可以选择力矩电流比最大控制、励磁电流id=0控制、恒磁链控制和功率因数等于1控制等控制方法。经过分析对比,本文选择励磁电流id=0控制作为永磁同步电机矢量控制的控制策略。通过对PID控制和模糊自适应PD控制的分析,提出了将PID控制和模糊自适应PID控制相结合的混合控制方法。根据系统误差的变化,调节两种控制器输出的比重,可以实现两种控制器之间的平滑过渡,即在不产生系统震荡的基础上实现PID控制和模糊自适应PID控制的平稳切换,使永磁同步电机控制系统同时具有较好的动态性能和稳态精度。在全数字伺服系统中,核心控制器DSP的性能决定着伺服系统的整体表现。本文选择TMS320F28335作为伺服系统的控制核心,TMS320F28335是浮点型DSP控制器,相对于定点DSP芯片和其它之前的DSP芯片TMS320F28335具有更高的速度和更强稳定性,片内外设也更加丰富。基于TMS320F28335设计了永磁同步电机控制系统的硬件电路,包括电流检测电路、IPM模块电路、保护电路、光电编码器接口电路等。应用MATLAB/Simulink仿真软件搭建永磁同步电机控制系统的模型,分别对SVPWM输出、参数优化和整体系统进行仿真。根据硬件电路结构设计系统的软件程序,参照仿真结果对控制系统的参数进行调整,在硬件环境下进行实验研究。仿真和实验结果表明混合控制算法比PI控制算法具有更好的控制效果,验证了本文所提出的控制方法的正确性和可行性。