基本信息
- 項目名稱：
- 基于DSP的全數字化永磁同步電機調速系統
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 數字交流伺服系統在許多領域都得到了廣泛的應用，以永磁同步電機為執(zhí)行機構的交流伺服系統也逐漸地成為伺服系統發(fā)展的主流，因此研發(fā)高品質的全數字化永磁同步電機伺服控制系統具有重要的現實意義。 本伺服系統執(zhí)行機構選用永磁同步電機，主控芯片采用TMS320F2812 DSP，實現了伺服調速系統的全數字化；控制算法上選用了抗干擾能力強的積分滑模變結構控制方法，實現了額定轉速內電機的精準調速。
- 詳細介紹：
- 一、 簡介 數字交流伺服系統在許多領域都得到了廣泛的應用，以永磁同步電機為執(zhí)行機構的交流伺服系統也逐漸地成為伺服系統發(fā)展的主流，因此研發(fā)高品質的全數字化永磁同步電機伺服控制系統具有重要的現實意義。 二、 特點 1. 本伺服系統執(zhí)行機構選用永磁同步電機，達到高效節(jié)能效果； 2. 采用TI公司的TMS320F2812 DSP作為主控芯片，實現了伺服調速系統的全數字化； 3. 控制策略上采用了矢量控制方法，控制技術采用了SVPWM方法，控制算法上選用了抗干擾能力強的積分滑模變結構控制方法，實現了額定轉速內電機的精準調速 三、 系統說明 本系統的工作電源就是我們日常生活中的交流電源，比較方便，因為還在實驗室階段，調速目前只能通過程序預先設置，所以現在必須軟件調速。若以后實際應用，可以外接一定的裝置來實現實際調速。 參考資料：TI相關文檔和上海三意公司的相關資料
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 數字交流伺服系統在當代許多高科技領域上都得到了比較廣泛的應用，以永磁同步電機為執(zhí)行機構的交流伺服系統也逐漸地成為伺服系統發(fā)展的主流，加上全數字化必將是未來伺服驅動技術發(fā)展的趨勢，因此研發(fā)高品質的全數字化永磁同步電機伺服控制系統具有重要的現實意義。 該伺服調速系統采用矢量控制策略，控制技術采用電壓空間矢量PWM（SVPWM）技術，控制芯片采用了TI公司的TMS320F2812 DSP芯片。整個系統采用轉速和電流雙閉環(huán)控制，在速度調節(jié)器方面采用了積分滑模變結構控制方法，實現了該系統的精準調速。
科學性、先進性
- 永磁同步電機采用永磁鐵勵磁，所以其有著很多電勵磁電機無可比擬的優(yōu)點，比如其效率高，功率因數高，啟動轉矩大，溫升低，抗過載能力強等，所以永磁同步電機作為執(zhí)行機構的交流伺服系統也逐漸成為伺服系統發(fā)展的主流。本作品正是基于這個潮流，采用了永磁同步電機作為研究對象，完成了該數字化伺服調速系統。本文的先進性是在系統的速度調節(jié)器環(huán)節(jié)采用了積分變結構滑?？刂迫〈藗鹘y的PID調節(jié)器，使整個系統的調速性能更加優(yōu)越，減小了響應時間，同時增加了調速的準確性。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室研究階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物展示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 在國內，先進的電機控制方法在永磁同步電動機上的實際運用研究較少，而本該系統針對這點采用了先進積分滑模變結構控制方法對永磁電機進行了控制，實現了本伺服系統的全數字化，在調速方面能達到響應快，精度高等要求，而且整個系統易于控制。 本系統應用范圍比較廣，凡是涉及到電機調速的場合都可以應用，比如我們常見的起重機，通過本系統的精準調速可以提高其工作效率。 永磁同步電機相對于異步電機效率較高，從我國的節(jié)能減排國策來看，永磁同步電機必將取代異步電機，所以該產品應該有著廣闊的市場前景。
同類課題研究水平概述
- 國外交流伺服產品的生產廠家有很多，如日本的安川公司、三菱公司、松下公司，德國的西門子公司、KEB公司、BOSCH公司，美國的Kollmoen公司、Emerson公司、AMC公司，瑞典的ABB公司等已先后生產出了性能很好的伺服控制器。他們的交流伺服系統全部實現了數字化，都采用了DSP芯片，其中美國Kollmorgen公司工業(yè)驅動部分是美國最大的，同時也是技術最先進的伺服系統生產廠，在美國占有最大的市場份額。其中的Goldiine系列代表了當代永磁交流伺服技術的最新水平。 國內交流伺服驅動系統研究起步較晚，相對國外的發(fā)展要落后，電機控制技術同外國相比還有很多的不足，技術落后主要是局限于欠缺實用的電機數字控制算法和高可靠的功率模塊。國內對永磁同步電動機調速控制系統進行了很多研究，但主要還存在著以下不足之處： 1）國內對永磁同步電動機的研究工作主要側重于電動機本體的研究，對其調速控制系統的研究工作較少。 2）對于永磁同步電動機的調速控制系統的理論研究和仿真研究較多，生產實際中應用的成果較少，比如，先進的電機控制方法在永磁同步電動機上的實際運用研究較少。 3）受到國內設備、經費等條件的限制，對國際上電機調速領域中的前沿性課題研究較少。對最新出現的電氣傳動研究方向，如：自適應控制技術、人工智能的控制技術及無速度傳感器技術與應用同國際先進水平還有較大差距。
