基于F2808的永磁同步電機伺服系統設計
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2．4 防振蕩處理
在伺服控制中，當轉子轉到給定位置時(shí)，電機轉矩還需給負載一個(gè)保持轉矩，該轉矩使電機轉子易發(fā)生振蕩，使轉子來(lái)回擺動(dòng)無(wú)法快速定位。為達到快速、精確的定位功能，系統采用變PI系數的控制方法，其原理如圖1所示。當位置誤差足夠大時(shí)(區域1和5)，進(jìn)行快速調節，位置和速度PI調節器參數保持不變；當位置誤差足夠小時(shí)(區域2和4)，為防止超調，PI調節器參數逐漸變??；當轉子進(jìn)入防擺動(dòng)區域時(shí)(區域3)，PI調節器參數均設置為零，即保持位置不變。實(shí)驗表明，該方法能夠有效消除轉子到達預定位置時(shí)停機的振蕩現象。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/239399.htm
系統采用三環(huán)結構：位置環(huán)為外環(huán)，以獲得準確的位置控制；速度環(huán)為中環(huán)，實(shí)現速度跟蹤；基于id=0磁場(chǎng)定向控制的電流環(huán)設置為內環(huán)，以獲得快速的轉矩響應。主要控制策略包括：轉子磁場(chǎng)定向矢量控制、空間矢量調制、直流母線(xiàn)電壓紋波補償、遇限削弱積分PI控制算法及防振蕩處理等。
3 伺服控制系統軟硬件結構及其設計
3．1 系統硬件設計
基于DSP F2808的伺服控制系統硬件結構如圖3所示，主要包括F2808控制板、IGBT功率模塊和驅動(dòng)電路、電壓電流檢測電路、光電編碼器位置檢測電路、LCD顯示電路、輔助電源及一臺帶增量式光電編碼器的PMSM伺服實(shí)驗電機。
(1)F2808是一款高性?xún)r(jià)比的32位定點(diǎn)DSP控制器，運算速度高達100 MIPs，具有運算速度快，存儲容量大，采樣精度高，擴展能力強等特性，包含電機驅動(dòng)的所有外設，無(wú)需擴展即可實(shí)現全部控制功能。在系統中，該DSP完成磁場(chǎng)定向矢量控制、空間矢量調制、直流母線(xiàn)電壓紋波補償、遇限削弱積分PI控制算法等的全部控制算法。
(2)系統采用電阻分壓法采樣檢測直流母線(xiàn)電壓，電機兩相輸入電流用電流霍爾LV28-NP檢測，得到的電流采樣信號經(jīng)濾波處理、比例放大和電平提升后送入DSP的A／D采樣模塊。同時(shí)采樣信號通過(guò)比較電路還用作軟硬件保護信號，如欠壓、過(guò)壓、過(guò)流保護等。
(3)電機增量式光電編碼器輸出的正交脈沖信號經(jīng)抗干擾處理后，送至DSP正交編碼器QEP接口。DSP通過(guò)對輸入脈沖的計數，計算出電機轉子轉速和相對轉子位置。編碼器的index信號用于初始定位和轉子位置偏差的校正。
(4)系統采用LCD顯示電機各運行狀態(tài)參數。同時(shí)通過(guò)RS232與PC連接，開(kāi)發(fā)人機界面，對電機進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和狀態(tài)監控。
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