论文部分内容阅读
永磁同步电机(PMSM)以其高效率、高能量密度、结构简单、转动惯量小等特点一直受到青睐。在伺服控制领域,永磁同步电机伺服系统虽然受到价格等因素的影响,但在精确控制场合仍然有着广泛的应用。近年来,随着国家对工业控制领域的扶持、电力电子技术的发展以及研发成本和周期的减少,永磁同步电机伺服控制系统的技术研发和市场应用变得十分火热。在此背景下,本文以学习和研究永磁同步电机的伺服控制方法为目的,通过查阅大量的书籍和文献资料,设计了一种永磁同步电机调速控制系统。该调速控制系统以STM32F407VET6为主控芯片,采用转子磁链定向的矢量控制策略,通过空间矢量脉宽调制(SVPWM)的方法驱动逆变器,结合电流和速度反馈PI调节,对电机转速进行调节控制。首先,本文对永磁同步电机调速控制的原理和方法进行了论述、分析和验证。本文详细推导了永磁同步电机在基于转子磁链定向的矢量控制下的数学模型;重点论述了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制原理和方法;使用Simulink搭建了调速控制系统的仿真模型,获得了仿真结果并验证了设计方案的可行性。然后,在完成理论研究的基础上,本文设计了永磁同步电机调速控制系统的实体并进行了实验。本文给出了调速控制器硬件设计方案和软件编写流程;对在研发过程中遇到的很多关键技术问题给予了论述和分析;对样机进行了简单的调试实验,得到了实验结果,并证明了永磁同步电机控制系统的可行性和实用性。最后,本文对研究过程中所完成的各项工作进行了总结,对工作中的存在不足进行了说明,并对今后工作的重点和方向进行了展望。