学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

速度高精度运动控制系统研究

作　者: 张菊
导　师: 窦满锋
学　校: 西北工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 正弦波驱动永磁同步电机绝对式光电编码器交流伺服系统数字信号处理器
分类号: TM921.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 516次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本论文以航天预研“精太阳光源指向跟踪系统”为背景，系统深入地研究了全数字高精度、低稳速交流伺服系统设计中的理论问题，研制的伺服系统已基本达到指标要求，运行良好。针对系统提出的极高的速度控制精度和速度稳定度，本论文提出了一种全数字交流永磁同步电机伺服系统的软硬件组成及设计方案。力矩脉动是衡量交流伺服系统性能优劣的重要指标，为达到理想的控制效果，系统采用正弦波驱动的稀土永磁同步电动机作为执行元件，电机本体的设计综合采用定子斜槽、将转子永磁体连续移位、合理选择永磁体宽度和齿槽宽度比等方法，基本消除了齿槽转矩；对于纹波转矩，系统采用软件的方式加以削弱和补偿。电机是伺服系统的核心元件之一，结合电机设计任务，研制了一套电机CAD系统。光电编码器具有低惯量、低噪声、高精度和高分辨率等优点。为达到准确实时的监测电机位置的目的，系统采用17位高分辨率的绝对式光电编码器作为转子位置检测装置。结构上，编码器和电机本体采用一体化设计，结构紧凑，且避免了机械安装所带来的检测误差。控制器部分采用高速数字信号处理器DSP(ADMC401)、嵌入式计算机(PCM—4335)系统组成核心控制电路，以智能功率模块构成主电路，具有通用紧凑的系统结构。实验及应用结果表明，该系统设计合理，性能可靠，已基本达到指标要求。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章绪论  7-16
  第一节交流伺服系统国内外发展  7-10
  第二节电机CAD的发展趋势  10-11
  第三节论文的研究内容及成果  11-16
第二章永磁交流同步伺服电动机工作原理  16-39
  第一节永磁式同步电动机的结构  16-19
  第二节永磁交流同步伺服电动机的数学模型  19-28
  第三节永磁同步电机设计及CAD系统  28-32
  第四节永磁交流同步伺服电动机的控制  32-39
第三章交流伺服电机的驱动  39-51
  第一节正弦波永磁同步电动机控制系统的构成和运行  39-43
  第二节方波永磁同步电动机调速系统  43-48
  第三节正弦波、方波控制方案比较  48-51
第四章步进电机和交流伺服电机性能比较  51-57
  第一节控制精度的比较  51-52
  第二节低频特性的比较  52-55
  第三节矩频特性的比较  55
  第四节过载能力的比较  55
  第五节运行性能的比较  55
  第六节速度响应性能的比较  55-57
第五章系统总体方案的分析与确定  57-65
  第一节关键技术及分析  57-58
  第二节方案的分析与确定  58-65
第六章全数字高精度、低稳速交流伺服系统的实现  65-82
  第一节正弦波永磁同步伺服电机矢量控制方案  65-66
  第二节系统的数学模型  66-69
  第三节伺服系统硬件设计  69-75
  第四节系统软件设计  75-77
  第五节系统功能及测试结果  77-82
全文总结  82-83
攻读硕士学位期间完成的主要论文和成果  83-84
致谢  84-85
参考文献  85-91

速度高精度运动控制系统研究

内容摘要

全文目录

相似论文