【正文】 福州大學(xué)至誠學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 基 于 TMS320F2812 的 PMSM 調(diào)速 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 系 別： 電氣工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2020 級(jí) 指導(dǎo)教師： 2020 年 5 月 21 日 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在標(biāo)注中說明；其他同志對(duì)本設(shè)計(jì)（論文）的啟發(fā)和貢獻(xiàn)均已在謝辭中體現(xiàn)；其它內(nèi)容及成果為本人獨(dú)立完成。特此聲明。 論文作者簽名： 日期： 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 本人完全了解福州大學(xué)至誠學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)院有權(quán)保留送交論文的印刷本、復(fù)印件和電子版本，允許論文被查閱和借閱；學(xué)院可以公布論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影 印、縮印、數(shù)字化或其他復(fù)制手段保存論文。保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。 論文作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： I 基于 TMS320F2812 的 PMSM 調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 交流永磁同步電動(dòng)機(jī)（ PMSM）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、體積小、質(zhì)量輕、損耗少、轉(zhuǎn)矩 /質(zhì)量比高、功率因數(shù)高、效率高、易于散熱、易于保養(yǎng)等顯著特點(diǎn)，因而應(yīng)用范圍極為廣泛，尤其是在要求高精度控制和高可靠性的場(chǎng)合，如航空航天、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人控制等方面。 隨著永磁材料性能的大幅度提高和價(jià)格的 降低，以及電力電子器件的進(jìn)一步發(fā)展，永磁同步電動(dòng)機(jī)己逐步成為交流伺服系統(tǒng)的主流。同時(shí)隨著微電子技術(shù)和功率電子技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)，智能功率模塊 (IPM)出現(xiàn)等，促使交流伺服控制系統(tǒng)向全數(shù)字化、智能化、小型化、高速、高精度方向發(fā)展。本文對(duì)全數(shù)字交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了研究與開發(fā)。 首先 在熟練掌握永磁同步電動(dòng)機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，分析 永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ，其次 在電壓空間矢量 （ SVPWM） 技術(shù)以及永磁同步電機(jī)矢量控制原理 基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)的 核心器件 TMS320F2812， 功率變換裝 置智能功率模塊 IPM， 構(gòu)建了全數(shù)字伺服系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。然后設(shè)計(jì)了基于 TMS320F2812的軟件 平臺(tái) ，給出了主程序和中斷服務(wù)子程序流程圖，結(jié)合 CCS集成開發(fā)環(huán)境，對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件調(diào)試并且做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，得到了 SVPWM的輸出波形以及相電流波形，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明該數(shù)字控制系統(tǒng)具有良好的控制性能。 關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)，矢量控制， SVPWM， TMS320F2812 II Design of PMSM Control System Based on TMS320F2812 Abstract Permanent mag synchronous motor (PMSM) has a simple structure, reliable operation, small size, light weight, less wear and tear, torque / mass ratio, power factor, high efficiency, easy heat, easy maintenance, and other notable characteristics, and thus the scope of applicationextremely broad, especially in the requirements of highprecision control and high reliability applications, such as aerospace, machine tools, robot control and so on. With the substantial increase in performance permanent magic materials and lower prices, as well as the further development of power electronic devices, permanent mag AC synchronous motor servo system has gradually bee the the same time as the microelectronics and power electronics technology, the rapid development of digital signal processor (DSP), Intelligent Power Module (IPM) and so appears to promote an exchange to alldigitalservo control system,intelligence,miniaturization,high speed, highprecisiondirection. In this paper, alldigital PMSM servo drive the research and development. First, master the principle of permanent mag synchronous motor based on the analysis of the mathematical model of permanent mag synchronous motor, then the voltage space vector (SVPWM) technique and vector control of PMSM based on the principle, the use of the system39。s core ponents TMS320F2812, powerconversion device intelligent power module IPM, alldigital servo system built hardware then design software platform based on TMS320F2812 given main program and interrupt service routine flow chart, bined with CCS integrated development environment, the whole control system software debugging and do experiments, get the output waveform and phase SVPWM current waveform, the experiment proved that the digital control system has good control performance. Keywords: PMSM, Vector Control, SVPWM, TMS320F2812. III 目 錄 第 1 章 緒論 ................................................................................................................................... 1 課題研究的意義 ............................................................................................................... 1 永磁同步電動(dòng)機(jī)概述 ....................................................................................................... 1 國內(nèi)外伺服系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 ............................................................................................... 2 伺服控制系統(tǒng)發(fā)展方向 ................................................................................................... 3 本文的主要研究?jī)?nèi)容 ....................................................................................................... 3 第 2 章 永磁同步電機(jī)控制策略 ................................................................................................... 4 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型 ................................................................................................... 4 PMSM 矢量控制原理 ....................................................................................................... 6 永磁同步電機(jī)的坐標(biāo)變換 ............................................................................................... 7 Clarke 變換 .............................................................................................................. 7 Park 變換 .................................................................................................................. 9 電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)基本原理 ......................................................................... 10 本章小結(jié) ......................................................................................................................... 12 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 13 系統(tǒng)硬件的總體結(jié)構(gòu) ..................................................................................................... 13 TMS320F2812 的簡(jiǎn)介 ..................................................................................................... 13 DSP 外圍電路 .................................................................................................................. 17 仿真接口 ............................................................................................................... 17 電源電平轉(zhuǎn)換電路 ............................................................................................... 18 外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路 ........................................................................................... 19 功率驅(qū)動(dòng)電路