永磁同步电机矢量控制系统研究

永磁同步电机具有转动惯量较小、结构相对简单、效率较高等优点,这已使它在交流调速系统中占据非常重要的位置。现代数字化永磁同步电机调速系统以数字信号处理器为控制芯片,由于系统容易实现高性能算法以及各种智能控制,使得数字化成为交流调速控制系统的发展趋势。 本文首先介绍了永磁同步电机调速系统相关技术的发展现状与发展趋势,建立在不同坐标系下永磁同步电机数学模型,并结合永磁同步电机数学模型介绍矢量控制原理,选择合适的电流控制方式建立控制框图。根据理论分析利用仿真软件建立永磁同步电机矢量控制调速系统仿真模型,进行系统仿真。 其次,设计永磁同步电机矢量控制系统的硬件平台。硬件平台设计包括主控制板与主功率电路的设计。 在硬件平台建立的基础上设计软件系统。软件包括主要包括主程序,中断服务子程序,转子初始定位程序,转子位置计算程序和空间电压矢量调制程序等。 然后在软硬件平台设计完成的基础上对控制系统进行调试,给出了系统调试过程中的电流与转速波形,并对系统启动时产生的转速超调与振荡提供了软启动的解决方案。 最后选择高频脉振电压注入法对电机转子初始位置进行检测,以改善系统启动特性。在原理分析的基础上,利用仿真软件对检测方法仿真验证,验证其适合数字化实现。