《电机数字控制系统集成设计》系列讲座（十六）第7章基于FPGA架构交流电机数字控制系统集成设计

介绍了一种基于FPGA的全数字单芯片交流伺服驱动系统。采用现代EDA设计方法,使用VerilogHDL硬件描述语言完成了永磁同步电动机矢量控制系统的坐标变换、空间矢量脉宽调制（SVPWM）、电流环、速度环以及串行通讯等电机控制模块的编程,在Xilinx3S400FPGA芯片中实现了永磁同步电动机转子磁场定向控制。     

永磁交流伺服技术：第三讲 PMSM伺服系统的构成及实现

永磁交流伺服技术第三讲ＰＭＳＭ伺服系统的构成及实现高波，沈靖，王炎，李凤阁（哈尔滨工业大学１５０００１）永磁交流伺服系统是基于矢量解耦原理实现永磁同步电动机（ＰＭＳＭ）伺服控制的，目前在永磁交流伺服系统中通常采用的是电流反馈式解耦控制方式。实现电流反...     

永磁交流伺服电机的电流相位控制

永磁交流伺服系统是基于矢量解耦原理实现永磁同步电动机（ＰＭＳＭ）伺服控制，本文分析了目前永磁产流伺服系统通常采秀的电流反馈式解耦控制方式，指出其模拟直流伺服系统工程设计方法进行的电流调节器设计在系统结构上存在的原理性误差，并根据矢量定向原理提出永磁交流伺服电机电流相应控制方式，以改善系统的控制性能。     

电液混合伺服注射系统MATLAB建模分析

针对电液混合式注塑机提出了一套伺服控制机构和相应的控制策略,并对整个系统进行了MATLAB仿真和试验验证。该控制系统选用交流永磁同步电动机,采用id=0的矢量控制模式,对压力和流量采用模糊控制策略。结果表明:id=0矢量控制的永磁同步电动机伺服系统具有良好的伺服性能;模糊控制策略能够实现整个系统的保压压力稳定跟随设定压力曲线。     

交流伺服系统关键技术指标及相关测试方法的分析

交流伺服驱动系统是由交流伺服驱动器和交流伺服电动机本体构成的。交流伺服驱动器按照其所使用的电动机类型可以分为永磁同步电动机交流伺服系统和异步电动机交流伺服系统。交流伺服系统按照控制方式的不同可以分为速度控制交流伺服系统、位置控制交流伺服系统和转矩控制交流伺服系统。在速度、位置精度和转矩方面,交流伺服驱动系统的控制非常准确,具有良好的交流伺服特性。本文根据最新的国家标准对交流伺服驱动系统的几个关键技术指标进行了具体的分析,并且对相关的测试方法做了详细的介绍。     

矩阵变换器-永磁同步电动机直接转矩控制系统研究

结合矩阵变换器空间矢量调制和直接转矩控制的原理,提出了一种合成矢量控制方法.用矩阵变换器驱动永磁同步电动机,建立矩阵变换器-永磁同步电动机直接转矩控制系统,实现永磁同步电动机的交交直接控制.用Matlab/Simulink对系统进行仿真,仿真结果表明,该系统具有良好的动静态性能,用该方法实现基于矩阵变换器的永磁同步电动机直接转矩控制是有效可行的.     

交流伺服系统主电路参数的研究

从控制对象交流永磁同步电动机(PMSM)着手,推导出交流伺服系统主电路的设计原理与方法,比较好地实现了变换器与电动机的参数匹配.据此研究开发的交流伺服驱动系统验证了设计原理与方法的正确性,并已批量生产.     

永磁同步电动机矢量相位滞后的误差补偿控制

永磁同步电动机矢量控制系统中,信号采集与调理、控制算法运算、控制信号执行等过程均存在时间滞后特性,导致精确实时控制难以实现,严重制约高速电机伺服控制发展.针对此问题,对产生的延迟机理进行深入分析,并对其进行矢量相角误差等效及补偿.通过对一台15 kW、2对极、额定转速12 000 r/min的永磁同步电动机进行仿真及实验,结果表明,此方法将相关补偿量引入到控制系统中,有效地改善了永磁同步伺服控制系统中伺服电动机的高速高精度控制性能.     

永磁同步电动机控制系统的FPGA设计实现

介绍一种利用FPGA实现的高性能永磁同步电动机矢量控制系统。在分析了永磁同步电动机的数学模型和空间矢量控制方案的基础上,采用分模块化设计思想设计了基于FPGA的永磁同步电动机控制系统。使用VHDL硬件描述语言构建了永磁同步电动机矢量控制系统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)、编码器解码模块、PI调节器模块、角度计算模块等硬件逻辑电路。最后在Altera cyclone 4CE115 FPGA中,结合电机功率驱动板和永磁同步电动机对系统整体进行了实验验证。     

电压矢量定向的PMSM转子初始位置测量方法及应用

永磁同步电动机控制系统采用矢量控制时需要精确的转子位置信号以实现磁场定向控制。从永磁同步电动机的数学模型出发,提出了一种新型的基于电压矢量定向的转子位置测量方法,可以实现安装绝对值编码器的永磁同步电动机的转子初始位置补偿角的计算。在永磁同步电动机驱动控制系统中对该方法进行了实验验证和应用。实验结果表明,使用该方法的永磁同步电动机转子初始位置测量算法简便,无需电流传感器工作,初始定位不存在抖动,系统编程容易实现。     

永磁交流伺服技术及其进展（续3）

本文为“永磁交流伺服技术及其进展”(见1990年《微电机》第4期)的续篇,介绍伺服驱动器的组成和工作原理,交流伺服驱动器与直流伺服驱动器的主要差别,及直流伺服电动机、同步型交流伺服电动机和异步交流伺服电动机三类电机性能特点的比较。     

交流永磁伺服系统技术讲座 第五讲 交流永磁伺服电动机(一)

一交流永磁伺服电动机的分类与结构(1)分类目前,在交流伺服驱动系统中,普遍应用的交流永磁伺服电动机有两大类。一类称为无刷直流电动机(The Brush-less DC Motor,简称BDCM),另一类称为三相永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)。     

智能工业缝纫机交流伺服控制系统设计与实现

采用DSP TMS320F2801和高性能伺服控制芯片IRMCK201作为控制单元,交流永磁同步电动机(PMSM)作为驱动单元,实现了一种智能工业缝纫机的全数字交流伺服控制系统.描述了系统的硬件实现,重点设计了该系统的电流环、速度环和位置环.试验结果表明该设计方案能够获得较高的伺服性能,适用于工业缝纫机等伺服系统的开发.     

《数控机床电气控制》讲座 第四章 数控机床进给驱动系统

4.3.2交流伺服电动机驱动器的控制原理1.交流伺服系统的组成交流伺服系统主要由下列几个部分构成,如图4.18所示。(1)交流伺服电动机。可分为永磁交流同步伺服电动机,永磁无刷直流伺服电机、感应伺服电机及磁阻式伺服电机;(2)PWM功率逆变器。可分为功率     

一种微机控制的交流传动定位系统

本文介绍了一种用永磁同步电动机作为伺服元件的交流传动定位系统,该系统采用十六位单板机TP86A,并辅以其它硬件进行控制。文中从同步电机矢量控制概念出发,介绍了系统的工作原理以及用双模控制实现快速定位的方法。     

基于环路统一设计的永磁同步电动机四象限矢量控制系统

永磁同步电动机(PMSM)控制系统直流侧大多由不控整流提供,不能实现电机的四象限运行,且不控整流会对电网造成污染.将PWM整流器应用到永磁同步电动机控制系统中.PWM整流器采用基于电网电压前馈的矢量控制,永磁同步电动机控制系统采用基于转子磁场定向的矢量控制,构成了永磁同步电动机四象限矢量控制系统.分析了PWM整流器和永磁同步电动机的数学模型,总结其相似性,并以此为基础对环路进行设计.最后将该控制方法应用于系统中,实现了电机的四象限运行.     

三相交流伺服电机驱动系统的研究

本文涉及的三相交流伺服驱动系统用于数控机床的进给系统,以永磁同步电动机为执行元件,基于转速、电流双闭环结构,数字/模拟一体化设计的总体设计方案.该驱动系统具有结构紧凑、经济耐用、控制灵活等特点.     

基于DSP和IPM的永磁同步电动机调速控制系统

为了进一步提高同步电机的调速性能,根据同步电动机矢量控制的基本原理,利用数字信号处理器和智能功率模块,给出了永磁同步电动机矢量控制硬件实现,并阐述了系统的软件实现方法。实验表明,矢量控制变频调速系统有良好的动静态性能,可以广泛地应用于以同步电动机为驱动装置的电气传动系统中。     

基于三电平逆变器永磁同步电机矢量控制研究

三电平逆变器采用SVPWM控制策略,以DSP为数字控制平台,实现了三电平空间矢量控制.分析了永磁同步电动机矢量控制原理并且阐述了永磁同步电动机变频调速的数字矢量控制系统的实现过程.     

《交流伺服控制系统》系列讲座（二） 第2讲 永磁同步伺服电动机设计相关问题

引言 广义的永磁同步电动机分为方波电流驱动的无刷直流电动机（BLDCM）和正弦波驱动的永磁同步电动机（PMSM）,本讲主要偏重于后者。相对于传统的直流伺服电动机,永磁同步伺服电动机具有无机械换向器、能量密度高、无需太多维护等优点,正越来越多的替代传统的直流伺服电机。而伺服用永磁同步电动机的基本要求如下：