论文研究-基于DSP的永磁同步电机伺服系统 .pdf

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基于DSP的永磁同步电机伺服系统,张承启,何宁辉,设计一套基于DSP的永磁同步电机伺服系统,由TMS320F2812、外围接口电路及功率回路组成,采用空间矢量SVPWM控制策略,以位置和速度调节��
国武技论文在线 永磁同 电源 IPM驱动模块 步电机 隔离驱动电路 霍尔电流传感器 控制 电源 TMS320F2812 光电编码器 VO 接口 图2永磁同步电机伺服系统结构 电机位置转速检测 在水磁同步电机交流伺服系统中一般采用绝对式光电脉冲编码器或旋转变压器作为转 子位置和转速的检测元件,其原因就在于绝对式光电脉冲编码器和旋转变压器都够实时地测 出转子的绝对位冒。只有测出了转子的绝对位置,系统才能计算出定子电流指令的相位,从 而保证定子磁场和转子磁场正交 木文电杋转子位置检测元件采用了旋转变压器,与绝对式光电脉冲编码器柞比,它抗沖 击行好,抗扰性強。如图所示,旋转变压器的解算芯片采用 。其内部的震荡 电路可为旋转变压器提供频率可编程的止弦激励信号。解算芯片接收到旋转变压器送来的 信号,解算为位置和转速信息并输出正交编码脉冲信号,传送到的止 交脉冲单元 功率驱动电路 电机功率驱动模块主要由整流模块、智能功率模块、霍尔电流传感器等组成 市电经过整流模块整流、大电容滤波后进入作为其输入,最后由输出到永同步 电机。由于发出的驱动信号只有的电压,而整沇逆变电路选用三菱() 容量为 必须放大控制信号的驱动能力,同时还要保证转换 的速度与精度。这种形式的主电路只有一个功率控制级,结构简单,由于使用了整流模块, 电网的功率因数跟逆变器的输出大小无关,逆变器在调频时实现调压,与中间直流环节的元 件无关,加快了系统的动态响应。另外系统采用两个霍尔电流传感器检测永磁同步电机电流 的瞬时值。 显示电路 为增强伺服系统人机界面的友好性,选用 系列液晶显示屏在系统运行时动态 显示转速、位置等信息,便于用户观察。该液晶模块是 点阵的汉字图型液晶显示模 块。该接口的数据线经过进行了缓冲,在对写的同时把数据锁存于 内 从而缓解了相对高速设备与相对低速设备的通讯问题,可以在其它外设使 用外部数据总线时对显示不构成影响。读写信号以及片选使能信号等通过 配 国武技论文在线 置后与模块直接相连。 同服系统的软件实现 总体结构 永磁同步电机伺服系统根据其要实现的功能,可将伺服系统的软件程序划分几个功能 块:主程序 定时器下溢中断子程序、 整圈中断子程序以及通信模块子 程序组成。软件使用语言编写,数据运算采用格式,成而达到提高运算精度和速度 开始 系统初始化 初始化液晶、ADC eCAN等模块参数 初始化事件管理 定时器TLT2 便雷T1温、CAP 中淅内核中断 ITZ/INT3 等待循环-(INT2IN3 图3主程序 控制软件设计 电流环、速度环采用控制,即电流、速度环调节器参数整定采用由内而外的调整方 先进行电流环参数调节,再进行速度环调节。首先把电机的转子固定,防止电机转动时 的反电势;然后给定一个频率为的正反电流信号,对应速度坏所给电流信号的速率; 最后分别采集给定电沇信号和反馈电流信号进行对比,反复尝试调整电流环参数,直到 效果最好为止,从而整定电流环参数。接下来采用类似的方法给定速度信号,通过比较 给定信号与反馈信号来调整速度环参教,成而提晑控制性能 结论 本文给出了基于芯片 的伺服系统,通过矢量控制、电流调节、速度 和位置调节及永憾同步电杋的初始位置检测,实现了系统的三闭环控制。 参考文献 郭庆鼎、王成元交流伺服系统北京:机械工业出版社, 刘栋良等交流伺服及其控制策略综述电气时代, 国武技论文在线 张離伟志片原理与开发北京电子工业出版, 王成元著,矢量控制交流伺服驱动电动机,北京:机械工业出版社,

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