永磁交流伺服系统电流环带宽扩展研究.pdf

第 30 卷 第 12 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.30 No.12 Apr.25, 2010 56 2010 年 4 月 25 日 Proceedings of the CSEE ©2010 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013 (2010) 12-0056-07 中图分类号：TM 315 文献标志码：A 学科分类号：470·40 永磁交流伺服系统电流环带宽扩展研究 王宏佳，杨明，牛里，徐殿国 （哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江省哈尔滨市 150001 ） Current Loop Bandwidth Expansion for Permanent Magnet AC Servo System WANG Hong-jia, YANG Ming, NIU Li, XU Dian-guo (Department of Electrical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, Heilongjiang Province, China) ABSTRACT: In digital control AC servo system, there are two 0 引言 major factors restricting current loop bandwidth, switching 同步旋转坐标系下的电流环控制，因其具有控 frequency and digital delay which means the sum of time durations of A/D sampling, algorithm execution and PWM duty 制结构清晰、稳态无静差和调速范围宽等优点，成 cycle update delay. The switching losses will rise with the 为电流环控制的主要方式[1-3] 。TI 公司的 TMS320 系 switching frequency increase. So expanding the current loop 列 DSP 作为电机驱动主要的控制芯片得到了广泛应 bandwidth is necessary, without changing the switching 用[4-6] 。在永磁交流伺服控制系统中，制约电流环响 frequency. The delay effects of current sampling and duty cycle 应的因素主要包括 PWM 开关频率和数字控制环路 update were analyzed and the bandwidth expansion strategy 延时[7-8] 。尽管功率器件的开关频率有的已达到兆赫 was proposed. Double stator current sampling and double 级，但是受成本及损耗等因素的影响[9-10]，中小功率 PWM duty cycle update were achieved in a carrier period. The current loop bandwidth can be extended more than one time 伺服系统的开关频率一般控制在 10 kHz 左右。由于 theoretically and the dynamic performance of servo system is PWM 开关频率受到限制，电流环带宽得不到扩展， improved. Simulation and experimental results verify the 直接影响了系统动态