永磁同步电机数字交流伺服系统的研究

随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对伺服系统的需求愈益增大，并对其性能提出了更高的要求。由于交流伺服系统具有直流系统不可比拟的优越性，因此，研究并制造高性能、高可靠性的交流伺服控制系统有着十分重要的现实意义。 本文在建立不同坐标系下永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上，详细论述了PMSM的工作原理和实现PMSM电流、速度、位置闭环控制的算法，在此基础上利用MATLAB／SIMULINK仿真工具建立了整个位置伺服系统的模型，进行了仿真研究，仿真结果验证了控制算法的正确性。同时，在建立PMSM模型的基础上利用基于高频信号注入的方法观测电机转子位置。仿真结果证明该方法可有效估计出电机的转子位置。 利用数字信号处理器DSP芯片TMS320F2812，实现了对永磁同步电机的电流、速度和位置的闭环控制，验证了所设计的算法的正确性。实验结果证明，所设计的伺服系统具有较宽的调速比，具有良好的动静态性能，可满足高性能伺服控制系统的要求。