小功率永磁同步電機伺服系統(tǒng)設計與開發(fā).pdf

1、國家“十二五”規(guī)劃綱要明確提出要大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保新型產業(yè),其中電機系統(tǒng)節(jié)能是我國的重點節(jié)能工程。近年來,永磁同步電機憑借自身的優(yōu)點在航空航天、軍工武器系統(tǒng)、數控機床等對電機性能和控制精度要求較高的領域和場合占據了主導地位,因此對永磁同步電機伺服系統(tǒng)的研究具有非常重要的社會經濟意義。
　　以矢量控制為基礎,針對低成本應用場合設計開發(fā)了一套基于霍爾傳感器的小功率永磁同步電機伺服控制系統(tǒng)。同時,為了補償霍爾傳感器位置檢測精度的不足,從硬

2、件和軟件兩方面對其進行了優(yōu)化。硬件方面,提出了一種霍爾位置自動整定的方法,使霍爾中斷處的轉子位置角度更加準確;軟件方面,提出了一種相位差動態(tài)調節(jié)的方法,使驅動信號相位與轉子位置同步性更高。采用id=0的矢量控制策略,介紹了控制系統(tǒng)的軟硬件結構,并詳細闡述了主要功能模塊的設計原理和實現方法。針對電機伺服控制系統(tǒng)的一些關鍵技術,也進行了研究。電機驅動算法采用了空間矢量脈寬調制(SVPWM)技術,SVPWM電壓利用率高、損耗低、響應快、易于數

3、字化實現,而且對電機低速運行過程中的電磁轉矩脈動有很好的抑制作用;電流檢測采用了一種基于兩個采樣電阻獲取三相電流的檢測方法,并對采樣頻率和采樣時間進行了研究;采用了能耗制動的方法實現電機制動,并通過適當的控制算法設計避免了制動過程中瞬時大電流對系統(tǒng)的危害。運用MATLAB/SIMULINK仿真軟件建立了系統(tǒng)模型,對采用的系統(tǒng)控制策略進行了仿真研究,得到了系統(tǒng)的轉矩、轉速、三相電流等仿真波形,通過對仿真結果的評估,驗證了系統(tǒng)方案的正確性和