嵌入式交流伺服驅(qū)動器的設計與實現(xiàn).pdf

1、伴隨軟件與硬件科技的逐步成熟，伺服控制技術在運動控制領域得到了越來越廣的應用，特別是基于永磁同步電機的交流伺服控制技術。驅(qū)動器是伺服系統(tǒng)控制部分的平臺基礎，本文采用兩臺互為鏡像的驅(qū)動器來實現(xiàn)一個雙電機交流伺服系統(tǒng)的協(xié)同控制，對其硬件與軟件展開了設計研制。
　　本文首先在描述了應用于該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動器總體需求的基礎上，對其硬件部分與軟件部分進行了功能性以及非功能性需求分析。
　　在硬件設計部分，本文依照采購規(guī)格說明書，給出了驅(qū)

2、動器控制電路結(jié)構的設計方案，選擇了英飛凌公司的Tricore1782作為主控芯片，設計了包括模擬給定電路，通訊電路，電機位置速度測量電路等外圍電路，同時對驅(qū)動器功率電路包括主功率電路部分，功率驅(qū)動部分，三相電流采樣部分等作出了相應的設計描述。
　　在軟件設計部分，首先進行Tricore1782芯片的軟件模塊配置，包括配置CAN通訊，PWM生成，A/D轉(zhuǎn)換等模塊；然后分析了坐標變換的理論，給出永磁同步電機在dq旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型

3、，在此基礎上采用磁場定向控制(FOC)算法進行閉環(huán)控制，實現(xiàn)了空間矢量脈沖寬度調(diào)制(SVPWM)算法，對速度計算做了濾波優(yōu)化處理，并實現(xiàn)了抗積分飽和增量式PI調(diào)節(jié)器，設計了雙電機協(xié)同控制算法，同時實現(xiàn)了速度環(huán)與電流環(huán)的閉環(huán)控制。為后續(xù)平臺的擴展，對基于WinUSB架構的USB通訊進行了研究以及移植了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅲ并做了多任務試驗。
　　本文最后進行了完整的功能測試和相關的非功能性測試。功能測試結(jié)果確保系統(tǒng)能可靠地執(zhí)行