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基于DSP的异步电机伺服控制系统

学兔兔 基于DSP的异步电机伺服控制系统 舒 强 基于D S P的异步电机伺服控制系统 舒 强 (四川成都玉明科技发展有限公司 四川成都,6 1 0 01 5) 摘 要:介绍了基于D S P的全数字交流伺服系统,指出了采用矢量控制技术与电流环、位置环、速度环三闭 环相结合的整体控制方法。并介绍了相应的硬件系统结构与软件系统结构,对交流异步伺服系统的构建有一定指 导意义。 关键词:伺服;交流;异步电机;矢量控制;硬件;软件 Abstract:ThispaperdescribesfullydigitalAC servo systembasedonDSP,pointingoutthattheuseofvectorconm)ltechnology andcurrentloop,positionloop,velocityloop,three closed-loopcombinationofmethods.Thepaper alsodescribesthehardware system architectureand software system architecture,thereis someguidanceonbuildingAC servo system. Keywords:Servo,AC motor;Vectorconlrol;Hardware;Software 中图分类号:TP273 文献标识码:B 文章编号:1 001-9227(201 2)05-01 42-02 0 引 言 动态数学模型具有高阶、非线性强耦合的特点,建模比较 伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈 困难。20世纪70年代初,发明了矢量控制技术,即磁场定 控制系统,又称为随动系统。在很多情况下,伺服系统专 向控制技术,其原理是通过坐标变换,将三相系统等效为 指被控制量是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系 两相系统,再通过对电机定子中的电流进行分解,分成转 统,其作用是使输出的机械位移准确地跟踪输入的位移。 矩分量和励磁分量,分别控制电机的转矩和磁通。通过这 在早期的电机伺服系统中,使用较多的是直流电机,因为 样的控制方式,可以将~台异步电机等效为直流电机来实 其控制比较简单,成本较低。2 0世纪8 0年代以来,随着集 现控制,使系统具有较高的动态特性和与直流电机相当的 成电路、电力电子技术以及交流可变速技术的发展,高性 静态特性。 能的交流伺服系统已经成为高性能伺服系统的主要发展 文中涉及伺服控制器可采用电流环、速度环、位置环 方向。因为和直流电机伺服系统相比,交流电机伺服系统 三环反馈控制技术,在保证系统位置精度的同时,又提高 具有无刷、使用寿命长、功率体积比大、惯量小、动态特 了系统的快速性和可靠性。在调速时,采用空间电压矢量 性好等一系列优势。 PWM技术(SVPWM技术)进行控制,这样~方面可以实现控 以往大多数运动控制系统都采用单片机进行设计, 制量的数字化,便于应用DSP控制器。另一方面,空间电压 但是随着运动控制精度与动态特性要求的不断提高,以及 矢量PWM技术可以明显减小逆变器输出电流的谐波成分和 模糊P I

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