【摘 要】
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传统的交流伺服驱动系统采用模拟器件实现,不可避免的存在温漂、老化等问题,已逐渐被数字系统所取代.永磁同步电动机由于功率密度大,转矩/惯量比大,无电刷和噪音低等优点,成
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传统的交流伺服驱动系统采用模拟器件实现,不可避免的存在温漂、老化等问题,已逐渐被数字系统所取代.永磁同步电动机由于功率密度大,转矩/惯量比大,无电刷和噪音低等优点,成为目前应用最多的高性能交流伺服电动机.该课题以研制仿真转台用交流伺服系统为背景,提出一种新型的全数字永磁同步电动机驱动控制系统架构,并对此系统的一些关键问题进行了研究.论文首先在分析了永磁同步电动机矢量控制原理的基础,提出了一种DSP+FPGA结构的全数字驱动控制系统.该系统结构最大的特点是结构灵活,有较强的通用性,适于模块化设计,从而能够提高算法效率;同时开发周期短,系统易于维护和扩展.其次,采用Altera公司的Cyclone系列FPGA,应用现代EDA技术,对数字化的脉宽调制(PWM)方法的实现进行了研究.分别实现了三角波—正弦波脉宽调制、等零脉宽(t<,7>=t<,8>)调制和空间矢量脉宽调制电路.并从资源使用率和实现难易程度上对这几种脉宽调制方法做出了比较.最后,设计了基于DSP+FPGA架构的永磁同步电动机伺服驱动系统.该系统采用旋转变压器和轴角变换器AD2S82构成了跟踪型的测角系统,利用AD公司的集成DSP电机控制器ADMC401和基于FPGA的空间矢量脉宽调制实现了永磁同步电动机的矢量控制.并在分析了SPI接口时序的基础上,实现了DSP和FPGA器件之间的通讯.
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