永磁同步电动机位置伺服系统

24 7 V ol.24 No.7 Jul. 2004 2004 7 Proceedings of the CSEE?2004 Chin.Soc.for Elec.Eng.

0258-8013 2004 07-0151-05 TM351 A 470·40

150001

THE POSITION SERVO SYSTEM OF PMSM

WANG Hong, YU Yong, XU Dian-guo

Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

ABSTRACT:The Permenant Magnet Sychoronous Motor (PMSM) is perfect in the field of the low power high perfor-mance servo, since it is easy to control and its active performance is perfect. In this paper the PMSM position servo system for the drive of robot’s joint is studied. The novel method of variable PID is given. The experiments verified that the method is perfect and useful.

KEY WORDS:Electric machinery and electrotechnology; PMSM; AC servo system; Vector control

PID

20 PMSM [1-2]

863 2001AA423160

The National High Technology Research and Development of China (863 Programme) 2001AA423160

2.1

1972 Siemens F. Blaschke

120o dq F

δ δ=90o

2.2

d q d 90o dq

152 24

ωr abc dq

A B C 24cos cos()cos()3324sin sin()sin()33r r r d q r r r i i i i i ππθθθππθθθ ?? ?????

(1)

θr

2.3

Park dq

d d d d d q i

u Ri L p Li t ω=+? (2)

d d q

q q d f i u Ri L p Li p t

ωωφ=+++ (3)

2e f q T p i φ= (4)

d d

e l T J B T t

ωω=++ (5)

u d u q dq i d i q dq R L p ω φf T e T l

Nd2Fe14Bl 1 2000p/r A B Z U V W

1 Tab.1 Parameters of the servo motor

/ /W 750 /V 200 /(r/min)3000 /(N·m) 2.4 /?0.8 /mH 14.4 /kgm

2.1×10-4 /N·m/A

0.37

1 2

1 Fig.1 The sample of AC servo system

TI DSP TMS320F2407A 16 40MHz AD SCI SPI PWM

PWM AC-DC-AC IPM PM20CSJ060 IPM 6 IGBT 600V 20A 20KHz

6 PWM

7 153

+15V 4 +15V / DSP 10 ADC

AC/DC/DC /

+5V

+15V 4

ADC SPI

ADC

/ I/0

I/0

PWM

/ / SCI CAN

RS-232 CAN

DAC TMS320LF2407A

Fig.2 The structure of servo pack’s hardware

100μs 1ms

SVPWM 3 6 SPWM SVPWM [3] TMS320LF240 SVPWM

00y x ref x y T T T

V V V V T T T

=++ (6)

V ref V x V y

T PWM T x T y

V 31V 5{101}

4{100}

3 SVPWM Fig.3 The priciple of SVPWM

154 24

dq i d =0 i q

j ()e T K G s Js B

ωτ

+ (7) 4 i d i q PI [4-6]

4 dq

Fig.4 Simplified model of dq drive system

PID PID

112()(2)P k k I k D k k k u k e e k e k e e e ????=?++?+=

P k I k D k

k e k e k e ?++??u u u =+? (8) PID PID PID

PID PD k e ε> K i =0

PID D =5000

PID PID PID PID [7-8]

1000r/min PID PID PID

1200

800

400

0 20 40 60 80 100 t /ms

u /(r/min)A

5 PID

Fig.5 Speed response of general PID

1200

800

400

0 20 40 60 80 100 t /ms

u /(r/min)A

6 PID

Fig.6 Speed response of integral detachment PID

1± 14bit 2500ppr 2000ppr

PD / CW/CCW

8000

7 155

80006000400020000

0 1000 2000

t /ms

Fig.7 Response curve of closed position loop

600

400200

u /(r/min)

0 1000 2000

t /ms

Fig.8 Speed response of closed position loop

PID

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2003-11-17

1975-

永磁同步电动机位置伺服系统

作者：王宏，于泳，徐殿国

作者单位：哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

刊名：

中国电机工程学报

英文刊名：PROCEEDINGS OF THE CHINESE SOCIETY FOR ELECTRICAL ENGINEERING

年，卷(期)：2004，24(7)

引用次数：31次

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本文链接：https://www.360docs.net/doc/049388816.html,/Periodical_zgdjgcxb200407028.aspx

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