在现代化工业生产中,电机及其控制系统占有着举足轻重的地位。具有更高的运行精度,更大的调速范围,更短的调节时间的电机控制系统的开发是现代化工业控制领域的热门研究方向。而永磁同步电机因其自身优良的特性,逐渐成为了工业控制中电机伺服系统中的主流电机,因此研究设计出能够适应现代化工业控制要求的永磁同步电机的控制系统有着越来越重要的意义。本课题采用TI公司的数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)TMS320LF2407A芯片作为系统的控制核心。它将高性能的DSP内核和丰富的微控制器外设功能集于一身,为电机的控制系统应用提供了一个理想的解决方案。它简化了系统的设计,提高了控制器的实时处理能力和调速性能,增强了系统的可靠性和集成度,功能更为完善。本课题以电机的矢量控制算法为理论基础,研究了永磁同步电机的组成原理和数学模型,分析了电机的矢量控制系统的基本原理与控制策略,论述了永磁同步电机矢量控制系统实现的可行性,之后对电机的变频驱动SVPWM技术作了比较详尽的论述。在控制系统的实际设计与搭建阶段,课题介绍了控制系统的主要电路,包括功率驱动电路,供电电路与电源电路以及传感器电路等等,在系统的软件设计中,描述了软件系统主要部分的程序流程,重点介绍了系统的中断流程,SVPWM的生成与输出,电机的启动与定位的算法和PI调节算法的软件实现,最后给出了永磁同步电机矢量控制系统软件实现的总体程序流程。在课题的最后,对控制系统做了比较全面的运行调试,测量了电机控制系统的输出波形和调整过程波形,对系统的性能做出了分析与评价,控制系统在经过调试以后,成功实现了电机矢量控制算法,有着良好的转矩与速度响应,调整精度高,运行比较稳定,基本达到了课题预期的效果。
