資源描述：
《開(kāi)題報(bào)告(永磁同步伺服電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn))》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題目：基于嵌入式系統(tǒng)的永磁同步伺服電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作者姓名張偉博指導(dǎo)教師孫明軒所在院系信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)電氣0702完成日期2011.03基于嵌入式系統(tǒng)的永磁同步伺服電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1.課題研究的目的和意義研制高能的永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)是機(jī)電工作者所丨&丨臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。伺服技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分，它廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床m、工業(yè)機(jī)器人[21等工廠N動(dòng)化設(shè)備中。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各個(gè)行業(yè)對(duì)電伺服系統(tǒng)的需求愈益增大，并對(duì)W性能提山了更高的要求。因此，研究并制造高性能、高可靠性的電伺服系統(tǒng)行著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]。
2、2.本課題國(guó)內(nèi)外的研究歷史和現(xiàn)狀最￥對(duì)永磁N]步電機(jī)的研究主要集中在固記頻率供電的永磁
3、nj步電機(jī)運(yùn)行特性方面，尤其是對(duì)穩(wěn)態(tài)特性和直接起動(dòng)性能方面的研究。從80年代開(kāi)始，W外開(kāi)始對(duì)逆變器供電的永磁N步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行研究。逆變器供電的永磁N]步電機(jī)m與直接起動(dòng)的永磁M步電機(jī)的結(jié)構(gòu)甚本相但在大多數(shù)情況下無(wú)叭尼繞組。無(wú)m尼繞組可以防止永磁材料溫度上升，使電機(jī)力矩慣量比上升，電機(jī)脈動(dòng)力矩降低等優(yōu)點(diǎn)。在逆變器供電情況下，永磁N步電機(jī)的原有特性將會(huì)受到影響，其穩(wěn)態(tài)特性和柯態(tài)特性與恒記頻率下的永磁N]步電機(jī)相比有的特點(diǎn)G.R.SIemon等人針對(duì)調(diào)速系統(tǒng)快速動(dòng)態(tài)性能和高效率的要求，提出了現(xiàn)代
4、永磁N步電機(jī)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)訃出了高效率、高力矩慣最比、高能景密度的永磁M步電動(dòng)機(jī)，使永磁M步電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)性能得到了提高。D.Niurnin等研制了一種永磁N步電動(dòng)機(jī)矢量控制[41系統(tǒng)，采用16位.1丫L片機(jī)8097作為控制器，實(shí)現(xiàn)高精度、髙動(dòng)態(tài)響應(yīng)的全數(shù)字控制。永磁M步電動(dòng)機(jī)矢雖控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制器大多采用比例積分(N)控制。N控制器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能良好，對(duì)被控制對(duì)象參數(shù)變化不敏感等優(yōu)點(diǎn)。0適應(yīng)控制技術(shù)能夠改善控制對(duì)象和運(yùn)行條件發(fā)牛/變化時(shí)控制系統(tǒng)的性能。N.Matsui，J.H.lrnig等人將d適應(yīng)控制技術(shù)應(yīng)用于永磁M步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，0適應(yīng)控制技
5、術(shù)能夠使調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)參數(shù)發(fā)牛變化時(shí)保持ti好的性能。通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)參數(shù)變化進(jìn)行在線辨識(shí)，并運(yùn)用辨識(shí)的參數(shù)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行控制，也能夠提高控制系統(tǒng)的魯棒性。B.K.Bose等人一直致力于人工智能技術(shù)在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用，并収得了很好的研究成果。與此同吋，國(guó)外一些著名的公司，如円本的FANUC、安川、富丄通、松下，美剛AB公司、科爾摩根公司，德國(guó)的西門子公司，法W的BBC公司、韓W三M公司等不斷推出交流伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。隨著DSP技術(shù)的飛速發(fā)展，永磁M步伺服系統(tǒng)的數(shù)字化I61正在快速地進(jìn)行著。天津大學(xué)、華中科技大學(xué)、沈陽(yáng)工、Ik大學(xué)等研究了印.片機(jī)或DSP構(gòu)成的全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)，
6、采用預(yù)測(cè)控制和空間矢量控制技術(shù)，改善電流控制性能和系統(tǒng)響應(yīng)精度，并丌發(fā)了數(shù)字伺服系統(tǒng)。數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)不僅使系統(tǒng)獲得尚精度、島可靠性，還為新型控制理論和方法的應(yīng)用提供了_礎(chǔ)。在國(guó)外各大公司相繼推Mi相關(guān)產(chǎn)品后，我a的高校和科研院所也開(kāi)始研究并推出交流伺服系統(tǒng)，如華中理工火學(xué)、北京機(jī)床研究所、w安微電動(dòng)機(jī)研究所、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、蘭州電動(dòng)機(jī)廠等。K中，最為可喜的是，由廣州數(shù)控生產(chǎn)的DR98全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)裝1S由高原數(shù)控?zé)熍_(tái)公司生產(chǎn)的GY—2000系列數(shù)字化交流伺服驅(qū)動(dòng)器在我國(guó)的高精度數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)行業(yè)已經(jīng)打丌局而，打破了外國(guó)公司蘋斷的格局，開(kāi)創(chuàng)了民族品牌新紀(jì)〇1.課
7、題研究的內(nèi)容以及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題1.1.課題內(nèi)容木課題的主要內(nèi)界足：(1)掌握永磁同步佝服電機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理P81,了解伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。(2)掌握與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器ELMO相配套的開(kāi)發(fā)軟件及其程序設(shè)計(jì)方法。(3)了解TMS320F2812微處理器芯片的硬件結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的外設(shè)硬仲電路設(shè)計(jì)方法、熟悉相應(yīng)的DSP編程語(yǔ)言以及程序設(shè)汁方法。熟悉CCS3.1集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，并能靈活使用該開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件編寫系統(tǒng)控制程序。(4)掌握學(xué)習(xí)matlab的使用方法，逝過(guò)最小二乘法來(lái)辨別系統(tǒng)的參數(shù)，外使用matlab對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，仿真。(5)了解滑?？刂坪椭貜?fù)控制的基本原理及控制方法，并針對(duì)研
8、究對(duì)象設(shè)汁控制器。(6)完成基于SEED-DEC2812開(kāi)發(fā)板和ELMO驅(qū)動(dòng)器的永磁同步伺服電機(jī)的位置環(huán)控制,并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。1.2.擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題(1)掌握控制器的設(shè)計(jì)方法，例如永磁同步電機(jī)的位置閉環(huán)反饋控制設(shè)計(jì)方法，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)熟練掌握TMS320F2812的編程語(yǔ)言，及其設(shè)計(jì)方法，了解永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu),運(yùn)行原理。(3)掌握對(duì)未知系統(tǒng)的建模方法，尤其足最小二乘法的原理，及辨識(shí)方法。(4)掌捤滑模控制，重兌控制的甚本原理，針對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制器的設(shè)汁，以及matlab仿真。(5)掌握與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)
