论文摘要
在控制效率与精度要求不断提高的数字化时代中,伺服系统作为一种高效的控制系统而得到广泛应用,它是联系数控装置与被控设备的中间环节,起着传递指令信息和反馈设备运行状态信息的桥梁作用。在伺服控制领域中,交流伺服电机因性价比不断提高,已逐渐取代直流电机成为伺服系统的主导执行元件。随着科学技术的发展,特别是电机控制技术、大规模集成电路及计算机控制的出现,交流调速系统可达到与直流调速相近的性能,且有结构简单、运行可靠、效率高的优点,已取得越来越广泛的应用。其中永磁同步电机因具有功率因数高、转动惯量小、过载能力强等优点,与感应电机相比,控制简单、励磁损耗小、调速范围宽广,已经成为伺服系统的主流之选。本文在分析永磁同步电机数学模型的基础上,运用矢量控制方法对电机模型进行解耦,从而消除了电机参数的非线性,应用坐标变换及空间矢量PWM理论得出控制电子开关的调制波形。硬件上采用TI公司的电机控制专用芯片TMS320F2812作为系统的控制核心,选择小功率伺服电机作为系统的控制对象,结合外围的检测及驱动芯片,给出了伺服系统的控制原理图。在Code Composer Studio集成开发平台下完成了系统软件的编写,给出了各个模块的流程图。最后利用MATLAB/Simulink仿真软件对伺服控制系统的各个模块及整体进行仿真,通过分析仿真结果验证系统设计的可行性。