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多轴同步伺服控制系统研究

作　者: 白帆
导　师: 马钧华
学　校: 浙江大学
专　业: 电机与电器
关键词: 伺服同步电机矢量控制数字信号处理器同步通讯协议
分类号: TM921.541
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 165次
引　用: 1次
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内容摘要

随着科学技术的不断发展,尤其是电力电子技术、微电子技术和电机控制理论的不断发展创新,交流伺服系统得到了越来越广泛的应用。在很多应用场合,需要多台同步伺服系统协同运作,为满足这种情况下对于系统同步性的要求,本文设计实现了一个多轴同步伺服控制系统。该多轴同步伺服控制系统由多个同步电机伺服子系统按照特定的方式连接在一起构成,子系统之间通过特定的通讯方式来交换控制信息,保证子系统之间的同步性。本文首先介绍了同步电机伺服子系统的设计和实现。从同步电机数学模型及伺服控制理论、硬件平台设计和软件程序设计三个方面进行了详细的阐述和说明。该同步电机伺服子系统以DSP TMS320F28035为控制器,通过光电编码器和电流互感器检查电机状态信号,采用位置、速度和电流三闭环的控制方式和SVPWM(空间电压矢量调制)的控制算法对永磁同步电机进行伺服控制。并且在搭建的系统平台上进行了实验,给出了实验结果和分析。然后,本文设计了适用于同步电机伺服子系统间通讯的EtherPSP协议(以太网脉冲同步协议)。EthterPSP以以太网协议为基础,继承了以太网协议通讯速率高、稳定可靠、网络特性好等优点,同时,通过物理层的改进和应用层协议的设计,确保了通讯的实时性,使之满足同步伺服系统通讯对于同步性的要求。同时,本文还设计实现了人机交互和上位机控制子系统。扩展了一块LCD显示屏,实时动态显示电机的状态信息。开发了图形化的上位机控制软件,具备友好直观的操作界面,通过RS232串行通讯与伺服系统进行数据交互,实现电机控制、状态监测、数据记录等丰富的功能。

多轴同步伺服控制系统研究

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