基于DSP的數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)研究.pdf

1、本論文根據(jù)數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)全數(shù)字化的時代要求，提出了一種基于DSP(Digital Signal Processing)的數(shù)控機床閉環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)，該系統(tǒng)可運行SVPWM(Space'Vector Pulse Width Modulate)和無速度傳感器的DTC(Direct'rorque Contr01)兩種控制方式，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣直線和圓弧的基本插補。同時對該系統(tǒng)進(jìn)行了研究和實驗，尤其是檢測電流的濾波進(jìn)行了仿真和實驗，保證了在DT

2、C控制狀態(tài)下的電流的高質(zhì)量。確定用無速度傳感器的DTC控制方式優(yōu)于SVPWM的方法。 本文從數(shù)控機床的組成、工作原理以及伺服驅(qū)動系統(tǒng)出發(fā)，從而構(gòu)思出基于DSP的數(shù)控機床閉環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)。伺服驅(qū)動系統(tǒng)采用的S'VPWM理論和無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)做了詳細(xì)論述，主要是SVPWM技術(shù)中的調(diào)制比和電壓利用率的關(guān)系、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制相結(jié)合的無速度傳感器DTC控制技術(shù)。 在此基礎(chǔ)上，本文對該伺服驅(qū)動系統(tǒng)的硬件設(shè)計方面做了

3、詳細(xì)說明?；冢篗OSFET'管的電壓型逆變器，驅(qū)動電路，濾波電路和傳感器的選擇，DSP外圍電路的設(shè)計等做了介紹。 鑒于DTC技術(shù)中檢測電流在轉(zhuǎn)速估算時起到了舉足輕重的作用，本文對由電流傳感器檢測回來的電流不僅做了硬件上的濾波，也應(yīng)用了自適應(yīng)陷波濾波技術(shù)，并做了實驗。由于自適應(yīng)陷波濾波技術(shù)跟不上實時控制速度要求的不現(xiàn)實性，于是采用了一種新的跟蹤微分濾波器，并對其離散形式的理論形式做了詳述，在此式上為了能夠很好地應(yīng)用在伺服驅(qū)動系統(tǒng)

4、上，做了相應(yīng)的參數(shù)改進(jìn)，針對該新型濾波功能的性能做了一定的分析后，又對矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制相結(jié)合的無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制方案中的速度估計策略提出了一種新的相應(yīng)的算法，且做了電機性能方面的討論，并對該算法進(jìn)行了仿真和實驗，得到了預(yù)期的效果。本文對該系統(tǒng)的基于DSP的軟件設(shè)計也做了說明，著重論述DTC、定子磁場定向和轉(zhuǎn)子磁場定向相結(jié)合的無速度傳感器DTC速度估計算法DSP軟件實現(xiàn)，還對數(shù)控系統(tǒng)的基本插補算法的軟件實現(xiàn)做了簡單研究，主要包