【正文】 各行各業(yè)。為此，三菱電機(jī)自動化(中國)有限公司與中國各高校合作共同發(fā)起，每年開展一次面向高校在校學(xué)生(包括本科生、研究生和高職生)的科技競賽活動——“三菱電機(jī)自動化杯”大學(xué)生自動化大賽，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。 加強(qiáng)當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新意識、合作精神、實(shí)踐能力培養(yǎng)，是當(dāng)前高等教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。這樣看來，盡管取得了一些成績，但是我國伺服控制器的研發(fā)及設(shè)計還在起步階段，和外國先進(jìn)技術(shù)廠商和集團(tuán)企業(yè)里還有很大的差距，尤其是在控制算法上海需要更多人的努力，一些先進(jìn)技矢量控制方法還落后很多，以至于控制效率不高。但是在國內(nèi)畢竟伺服驅(qū)動仍然是一個難題，也只有少數(shù)有能力單位才能開發(fā)以正弦波為反電動勢的永磁伺服系統(tǒng)而且只能做成小功率級的，不能滿足大型工業(yè)控制的要求，很多高科技企業(yè)由于多種原因的制約，其生產(chǎn)地東西是以無刷直流伺服系統(tǒng)為主，定位在低端用戶上，可靠性較差，并不能完全滿足要求。80年代以來，國外很多大公司，如美國的AE公司、德國的西門子公司、科爾摩根公司，日本的富士通、松下、安川等對交流伺服控制器作了深入的研究，并推出一系列的產(chǎn)品，和國內(nèi)相比領(lǐng)先一步并占據(jù)多年的交流伺服驅(qū)動市場。在逆變器供電情況下，永磁同步電機(jī)的原有特性將會受到影響，其穩(wěn)態(tài)特性和暫態(tài)特性與恒定頻率下的永磁同步電機(jī)相比有不同的特點(diǎn)。1980年以后隨著逆變器的發(fā)展壯大，國外的一些科研工作者把目光投向利用逆變器對永磁同步電機(jī)的控制。 伺服系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 以前對永磁同步電機(jī)的研究由于條件的限制主要停留在固定頻率下對電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的控制研究，主要針對是電機(jī)速度穩(wěn)定以后的一些特性的研究以及在起動過程中的變化性能研究。在交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展初期，感應(yīng)式異步電動機(jī)交流伺服系統(tǒng)曾一度得到發(fā)展和應(yīng)用，但由于存在上述一些問題，這種系統(tǒng)在機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)驅(qū)動中并未得到普遍的應(yīng)用。同時，低速運(yùn)行時發(fā)熱比較嚴(yán)重，而低速運(yùn)行又往往是機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)經(jīng)常所處的運(yùn)行狀態(tài)。但控制上采用矢量變換控制，因而系統(tǒng)比較復(fù)雜。感應(yīng)電動機(jī)，特別是鼠籠型異步電動機(jī)一直是傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)的執(zhí)行元件，其結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、效率較高，但存在著散熱和參數(shù)容易波動等問題。傳統(tǒng)直流電動機(jī)采用的是機(jī)械式換向且存在電刷，使其在應(yīng)用過程中面臨著以下一些難以克服的缺點(diǎn): (1）維護(hù)工作量大、維護(hù)成本高； (2) 使用壽命短、可靠性低； (3) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、轉(zhuǎn)動慣量大、響應(yīng)速度慢； (4) 易對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾、現(xiàn)場環(huán)境適應(yīng)能力差； 從而極大地限制了其在高精度、高性能要求的伺服驅(qū)動場合的應(yīng)用。 伺服系統(tǒng)的發(fā)展電機(jī)控制系統(tǒng)按照驅(qū)動電機(jī)的類型主要分為直流傳動系統(tǒng)和交流傳動系統(tǒng)。鑒于以上情況，本文對基于DSP的永磁同步伺服電機(jī)的速度伺服系統(tǒng)進(jìn)行了研究。DSP強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度使得先進(jìn)的控制技術(shù)如矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等得以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)已廣泛用于數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、超大規(guī)模集成電路制造、柔性制造系統(tǒng)、載人宇宙飛船、電動工具以及家用電器等高科技領(lǐng)域。其中交流永磁同步電機(jī) (PMSM)又以其結(jié)構(gòu)簡單、氣隙磁密高、功率密度大、轉(zhuǎn)動慣量小的優(yōu)點(diǎn)，成為研究的熱點(diǎn)。在電氣伺服系統(tǒng)中，按驅(qū)動裝置的執(zhí)行元件電動機(jī)類型來分，通常分為直流伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)兩大類。而伺服系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)忠實(shí)跟蹤給定信號，即按控制器發(fā)出的控制命令而動作，并產(chǎn)生足夠的力或力矩，使被驅(qū)動的機(jī)械獲得期望的運(yùn)動速度和位姿。伺服系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)對控制命令的快速跟蹤和響應(yīng)，所以伺服控制系統(tǒng)可以認(rèn)為是隨動控制系統(tǒng)，既可以是轉(zhuǎn)速的隨動控制，也可以是位置的隨動控制。 關(guān)鍵詞：伺服電機(jī)； 系統(tǒng) ；控制 目 錄第一章 緒論 ……………………………………………… 1 私服系統(tǒng)的發(fā)展 伺服系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 ……………………………………5 系統(tǒng)總體設(shè)計 各功能模塊概述+伺服電機(jī)第三章 系統(tǒng)的設(shè)計 ……………………………………..8第四章 系統(tǒng)調(diào)試 ……………………………………………23第五章 總結(jié)……………………………………………………24附錄……………………………………………………………………...25參考文獻(xiàn)………………………………………………………..27II第一章 緒論 伺服系統(tǒng)的研究意義伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)或給定值任意變化的自動控制系統(tǒng)，是控制理論、電力電子技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測技術(shù)等學(xué)科相互發(fā)展融合的產(chǎn)物，是自動化學(xué)科及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域重要的分支。運(yùn)動控制系統(tǒng)多種多樣,但從基本結(jié)構(gòu)上看,一個典型的現(xiàn)代運(yùn)動控制系統(tǒng)的硬件主要由上位計算機(jī)、運(yùn)動控制器、功率驅(qū)動裝置、電動機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器反饋檢測裝置等部分組成。 電氣運(yùn)動控制是由電力拖動發(fā)展而來的,電力拖動或電氣傳動是對以電動機(jī)為對象的控制系統(tǒng)的通稱。）；圖中上端為XY十字工作臺（伺服電機(jī)控制），考慮到機(jī)械強(qiáng)度的問題，Y軸有兩個平行軸固定，其中左側(cè)的為主動驅(qū)動軸，右側(cè)為從動軸；X軸平面裝有霍爾傳感器；上方為旋轉(zhuǎn)工作臺，工作盤由交流電機(jī)（電機(jī)的速度由變頻器控制）帶著轉(zhuǎn)動工作時，在工作盤放入磁鋼，當(dāng)工作盤轉(zhuǎn)動時，X軸上部安裝的傳感器須一直能夠?qū)?yīng)到磁鋼（XY軸隨動，傳感器保持檢測到磁鋼而不脫開）。通過個人計算機(jī)與PLC通訊輸入運(yùn)行程序，設(shè)定運(yùn)行參數(shù)后，QD75P2系統(tǒng)模塊控制伺服放大器的輸出，之后伺服放大器給伺服電機(jī)輸出信號，伺服電機(jī)反饋信號到伺服放大器，從而驅(qū)動跟蹤圓盤上的磁珠轉(zhuǎn)動；負(fù)載圓盤是通過變頻器控制的三相異步電動機(jī)控制運(yùn)行速度。運(yùn)動控制 (Motion Control)通常是指在復(fù)雜條件下,將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動精確的位置控制、速度控制加速度控制、轉(zhuǎn)矩或力的控制。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文設(shè)計題目：基于PLC的伺服系統(tǒng)的運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計 姓 名： 張迪 所在系部： 自