基于DSP+CPLD的橫機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器的研究.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，舒適、優(yōu)雅、絢麗的針織服飾越來越被大眾所青睞，而電腦橫機(jī)正是針織服飾時(shí)尚的締造者。近年來，國內(nèi)電腦橫機(jī)行業(yè)雖然出現(xiàn)了“百花齊放，百家爭(zhēng)鳴”的局面，但同時(shí)也形成了品牌層次參差不齊，產(chǎn)品質(zhì)量高低不同的亂相。國內(nèi)廠商雖然在一些技術(shù)上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但在某些關(guān)鍵技術(shù)上與國外仍有不小的差距，這也造成了高端市場(chǎng)被國外廠商長(zhǎng)期壟斷的局面。橫機(jī)主要由制版系統(tǒng)、機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，制版系統(tǒng)和控制系統(tǒng)分別決定了橫機(jī)產(chǎn)品的樣

2、式和品質(zhì)，而作為橫機(jī)機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)重要組成部分的伺服驅(qū)動(dòng)器是橫機(jī)效率和性能的決定因素，也是國內(nèi)企業(yè)進(jìn)入高端市場(chǎng)必須攻克的關(guān)鍵技術(shù)。因此橫機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器也逐漸成為各大橫機(jī)廠商的研究熱點(diǎn)，研究高性能橫機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以電腦針織橫機(jī)交流永磁同步電機(jī)機(jī)頭伺服驅(qū)動(dòng)器為例，介紹了一種基于DSP+CPLD的電腦橫機(jī)機(jī)頭伺服驅(qū)動(dòng)器的實(shí)現(xiàn)方式。主要開展的研究有：
　　首先，討論了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)分析永磁

3、同步電機(jī)控制策略和SVPWM實(shí)現(xiàn)原理，建立了永磁同步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)，并確定了電腦橫機(jī)機(jī)頭矢量控制策略。然后，根據(jù)橫機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器的特殊硬件功能需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于DSP+CPLD的橫機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器的硬件平臺(tái)，該平臺(tái)由控制板和驅(qū)動(dòng)板兩部分組成。并對(duì)包括開關(guān)電源、主功率逆變、上下橋臂驅(qū)動(dòng)、電流采樣等各個(gè)電路模塊的實(shí)現(xiàn)原理及參數(shù)選擇進(jìn)行了深入研究；接著，根據(jù)橫機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器的工作特點(diǎn)和要求，完成了DSP和CPLD的軟件部分設(shè)計(jì)。DSP和CPL

4、D分別實(shí)現(xiàn)矢量控制核心算法和系統(tǒng)輔助功能，并重點(diǎn)對(duì)三環(huán)控制器和正交分頻算法進(jìn)行了研究。研究并實(shí)現(xiàn)了一種新穎的任意倍數(shù)正交分頻算法和變比例增益的三環(huán)控制器；在深入分析死區(qū)效應(yīng)和零點(diǎn)鉗位效應(yīng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用，提出了一種新穎的死區(qū)補(bǔ)償策略，通過兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電流重構(gòu)技術(shù)判斷電流極性，并應(yīng)用了一種零電流鉗位現(xiàn)象的判斷和消除方法，可以有效的抑制電流的過零點(diǎn)鉗位。該策略具有補(bǔ)償精確、易于軟件實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)；最后在實(shí)驗(yàn)室對(duì)托平臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試