永磁同步电机伺服控制系统研究

伺服控制系统在工业控制和家用电气等领域的应用越来越广泛,人们对伺服控制产品的性能、功能及性价比要求也越来越高。以数字信号处理技术为基础、以永磁同步电机为执行电机、采用高性能控制策略的全数字化永磁同步交流伺服控制系统必将成为伺服控制系统发展的趋势。 本文通过对永磁同步电机进行了建模,提出了永磁同步电机的数学模型。分析了永磁同步电机矢量控制的原理和特点,选取了采用基于id=0转子磁场定向的方案,确立了基于矢量控制PMSM三闭环调节的伺服控制系统的实施方案。文中给出了伺服系统的设计及伺服控制中的一些控制策略,并进行了仿真验证,表明该方案是切实可行的。在此基础上,确立了以MC56F8357为核心的永磁同步电机伺服驱动控制器的硬件系统,搭建了相应的试验平台。在Codewarrior集成开发环境下完成了整个伺服控制系统的软件设计,并在PC Master的基础上完成了伺服控制系统上位机控制界面的设计。实验及使用证明,所研制的试验软硬件平台能很好地完成永磁同步电机位置伺服控制功能,能够完全满足高性能伺服控制系统的基本要求。