基于伺服控制的光纤研磨运动系统的研究

论文摘要

特殊端面形状的光纤在光电器件耦合、特种光纤传感器等领域得到广泛应用，对提高耦合效率、系统的整体性能具有十分重要的意义，研磨微加工则是光纤特殊端面的一种有效研究方法和技术手段。伺服系统是一种自动控制系统，随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术的快速发展，使的伺服控制系统在工业控制和家用电气等领域得到了广泛的应用。本文在介绍了目前国内外光纤研磨加工、伺服控制方面的研究情况之后，对基于SVPWM技术控制的驱动器作了研究，在掌握步进电机的细分驱动理论后，设计并实现了细分可调的步进电机控制器。在此基础上，采用步进电机与伺服电机结合工作的控制策略，开发了基于六维运动控制的光纤研磨系统，并对运动控制精度进行了实验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的研究工作与研究方法
• 第2章 伺服控制与电机运动理论
• 2.1 伺服控制理论
• 2.1.1 伺服系统简介
• 2.1.2 交流伺服系统的控制方法
• 2.2 永磁同步电机结构
• 2.3 三相正弦波永磁同步电机的数学模型
• 2.3.1 正弦波永磁同步电机的d，q，0坐标系统
• 2.3.2 正弦波永磁同步电机的电压方程
• 2.3.3 正弦波永磁同步电机的转矩方程
• 2.4 交流电机的伺服控制方法
• 2.4.1 电压矢量与磁链矢量的关系
• 2.4.2 基于电压空间矢量的磁链轨迹控制
• 2.5 本章小结
• 第3章 伺服驱动器的设计
• 3.1 伺服驱动器的硬件设计
• 3.1.1 伺服控制器的系统结构
• 3.1.2 TMS320LF2407芯片简介
• 3.1.3 驱动电路设计
• 3.1.4 电机速度、方向和电流的检测
• 3.2 伺服驱动器的软件设计
• 3.2.1 SVPWM的实现
• 3.2.2 数字PI调节器
• 3.3 本章小结
• 第4章 步进电机驱动器的设计
• 4.1 步进电机控制理论
• 4.2 步进电机控制器的硬件设计
• 4.3 步进电机控制器的软件设计
• 4.4 本章小结
• 第5章 研磨系统的设计与实验
• 5.1 光纤研磨系统的设计
• 5.1.1 精密机械运动平台
• 5.1.2 光纤夹具
• 5.1.3 光纤研磨盘
• 5.1.4 机械运动控制系统
• 5.1.5 监测系统
• 5.2 主机的设计
• 5.3 转速与位置控制实验
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果
• 致谢