基于F2808的永磁同步電機伺服系統設計
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3．2 伺服系統軟件設計
系統在進(jìn)行伺服控制時(shí)，由圖2可知，首先通過(guò)比較給定位置與編碼器實(shí)測位置得到位置誤差，該誤差經(jīng)抗擾動(dòng)處理后，由位置PI調節器得到一個(gè)速度給定。速度給定與實(shí)測轉速進(jìn)行比較，經(jīng)速度PI調節器得到轉矩電流參考。參考電流與實(shí)際電流進(jìn)行比較，誤差經(jīng)電流PI調節器得到電壓輸出向量。經(jīng)直流母線(xiàn)電壓紋波補償后，通過(guò)SVPWM計算產(chǎn)生PWM控制信號，用以控制逆變器驅動(dòng)伺服電機。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/239399.htm
系統控制程序流程圖如圖4所示，包括主程序、位置中斷程序和PWM周期定時(shí)中斷程序。主程序主要完成DSP的初始化、故障控制、應用程序控制切換和制動(dòng)控制；位置中斷程序主要包括位置／速度的檢測與計算、定位控制、位置閉環(huán)伺服控制和速度閉環(huán)控制等，中斷周期為1 ms；PWM周期中斷程序主要包括模擬信號檢測，正余弦計算，電流環(huán)控制及PWM輸出控制，中斷周期為125μs，即開(kāi)關(guān)頻率為8 kHz。
4 實(shí)驗結果分析
為實(shí)現上述控制，構建了實(shí)驗裝置，系統包括一塊F2808控制板和參數檢測驅動(dòng)板，一臺功率為300 W帶增量式光電編碼器(2 048線(xiàn)／轉)的PMSM伺服電機。在此裝置上進(jìn)行電流、轉速閉環(huán)和位置閉環(huán)實(shí)驗。實(shí)驗直流母線(xiàn)電壓為72 V，PWM頻率8 kHz，電壓、電流的采樣周期為125μs，位置和速度的采樣周期為1 ms。
當電機穩態(tài)運行過(guò)程中，突加、突卸負載時(shí)，id，iq的電流響應波形如圖5a所示，電流變化曲線(xiàn)表明該系統具有快速的轉矩響應，動(dòng)態(tài)性能良好。
進(jìn)行了兩種位置實(shí)驗：①給定位置從0線(xiàn)到1 000線(xiàn)的位置響應波形如圖5b所示；②給定位置從0線(xiàn)到20 000線(xiàn)，再到-20 000線(xiàn)，最后到0線(xiàn)的位置響應波形如圖5c所示?？梢?jiàn)，該伺服系統可以實(shí)現快速的正反轉運行，定位精度高且轉速跟蹤響應快，且消除了定位振蕩。
5 結論
設計了一種基于DSP F2808的永磁同步電機伺服控制系統。針對工程實(shí)際，采用了直流母線(xiàn)電壓紋波補償、遇限削弱積分PI控制算法、防振蕩處理等控制策略，實(shí)現了數字伺服控制。實(shí)驗結果表明，該系統能夠滿(mǎn)足伺服控制的各項要求，并具有快速的轉矩響應，在實(shí)現位置控制和速度控制時(shí)具有較高的位置控制精度。
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