基于dsp的交流伺服电机的自抗扰控制分析word格式论文.docxVIP

摘要摘要本文采用基于DSP的交流伺服电机矢量控制系统的设计方法，研究了控制系统的软、 硬件设计，通过使用美国TI公司推出的新型DSP芯片TMS320F28335来实现。详细地介绍 了永磁同步电机矢量控制系统的自抗扰控制策略，同时运用DSP的eQEP模块和DA模块 来实现转速的测量和控制，大大提高了系统的可靠性和实时性。主要针对永磁同步交流 伺服电机的速度控制做了如下工作：第一，根据永磁同步电机的结构，对永磁同步电机定子上的A、B、C 三相对称绕 组进行坐标变换，推导出PMSM在旋转轴上的数学模型；在此基础上采用基于自抗扰控 制 （ADRC） 技术的永磁同步电机(PMSM)矢量控制策略；根据矢量控制方法，分别 设计了永磁同步电机的转速环、电流环自抗扰控制器，改善了永磁同步电机的调速性能， 实现了更精确的控制精度。第二，以 TMS320F28335 芯片为系统的核心处理器，设计了永磁同步交流伺服电机 矢量控制系统的硬件结构；利用开发板 DA 模块产生控制电机伺服驱动器的电压信号， 经过电平转换电路控制伺服驱动器，实现了对永磁同步电机的速度控制；利用 DSP 的 eQEP 模块实现了对光电编码器脉冲信号的检测，设计了速度检测接口电路，并通过伺 服电机的 M 测速方法获得了电机的转速信息。第三，系统软件开发与调试均采用针对TMS320F28335的CCSV3.3版本。首先对永 磁同步电机矢量控制系统的软件进行了整体设计，由主程序和中断服务程序组成；其次 说明了系统主程序中各功能模块的功能及实现方式，包括：系统初始化程序模块、DA 输出模块、eQEP正交解码计数模块的程序设计等；最后在Rockwell软件平台环境下建立 了系统模型，进行了仿真验证。实验表明，永磁同步电机矢量控制系统的自抗扰控制策略与常规的PI 控制器相比， 基于自抗扰控制的 PMSM 调速系统具有了无超调、调速范围宽、响应快、抗干扰能力 强及鲁棒性强等特点。光电编码器与DSP的正交解码模块配合使用有利于提高伺服系统 的控制精度。该系统具有高分辨率、高精度以及快速实时性的优点，使交流伺服电机达 到了较好的控制效果。关键词永磁同步电机 自抗扰控制器DSP矢量控制AbstractAbstractThis paper introduces AC servo motor control vector control system design methods based on DSP, Research control system hardware and software design, Through to use United States TI company launched the new DSP chip TMS320F28335 to achieve.This paper in detail introduces Permanent magnet synchronous motor (PMSM) vector control systemADRC control strategy，At the same time the use of eQEP module of DSP and photoelectricencoder to realize speed measurement, greatly improve the reliability and real-time performance of the system. This research did the following work aiming at the Permanent magnet synchronous AC servo motor speed control:Firstly, According to the structure of the PMSM, Permanent magnet synchronous motor stator A, B, C three-phase symmetrical winding coordinate transformation ， It derived mathematical model of PMSM in a rotating shaft; On this basis, using the technology ofPMSM vector control strategies based on ADRC; The method that is based on vector control for PMSM speed loop、current loop design ADRC controller to impr