全数字永磁交流伺服驱动系统的研究

随着现代化工业的不断发展，伺服系统在许多领域的应用日益广泛，对其性能的要求也越来越高。特别是在精密雷达和军用武器随动装置中，要求伺服系统具有高速、高精度、高可靠性和较强的抗干扰能力。全数字控制能够使系统获得高精度和高可靠性，而且具有较强的抗干扰能力和极好的柔性功能，已成为伺服控制的发展方向。高性能微处理器DSP的出现及功率电子器件的发展则为伺服系统的全数字化实现创造了条件。 本文研究的是以永磁同步电动机为执行元件的交流伺服系统。通过对永磁同步电动机的数学模型和矢量解耦控制策略的理论分析，以及基于双PI结合单P位置调节的伺服系统的仿真实验，揭示出经典的伺服控制方法的缺陷，并提出了一种改进的双PI结合变结构的三闭环调节的伺服控制器设计方案。在此基础上，设计和制作了基于TMS320LF2407A数字控制的硬件和软件系统。通过对伺服系统的实验调试，证明该系统已能够满足高性能伺服系统的基本要求。