中小功率PMSM伺服系统电流环的研究与设计的开题报告

中小功率PMSM伺服系统电流环的研究与设计的开题报告一、选题背景与意义随着现代工业技术的不断发展，对于能源的使用和效率的提高要求越来越高。PMSM伺服系统在很多领域得到广泛应用，例如机床、印刷、制药、食品加工等。而电流环的设计则是影响PMSM伺服系统性能的关键因素。电流环是PMSM伺服系统中最基本、最重要也最复杂的一个环节，电流环控制好了，PMSM伺服系统的性能表现与稳定性就能有所保障。电流环主要的功能是使输出电流跟随给定电流尽量快而平稳地变化，使PMSM伺服系统能够按照要求精准运动。因此，本文选取中小功率PMSM伺服系统电流环的研究与设计作为研究对象，对电流环进行深入探究和优化设计，目的在于提高PMSM伺服系统的动态性能和控制精度，以满足不同应用场合的要求。二、研究内容及思路本文将主要从以下几个方面进行探究：1.PMSM基本原理及电流环控制器结构介绍PMSM伺服系统的基础理论，探究电流环在整体系统中所占的位置及其作用。系统地叙述传统PID控制器、全数字控制器和FPGA控制器的实现方案及控制策略。2.电流环中各参数的设置方法探究电流环中关键参数，如P、I、D参数、抗干扰参数、抗失调参数等的设置方法及调试过程，阐述每种方法的优缺点，以及不同参数之间的影响关系。3.全数字控制器的设计选用TMS320F28335芯片作为全数字控制器的核心，在MATLAB/Simulink下设计全数字控制器，利用C语言进行编程。详细介绍全数字控制器的结构设计、软件实现及编制方法，实现PMSM伺服系统的闭环控制。4.FPGA控制器的设计利用Xilinx公司的FPGA器件进行设计，采用Verilog语言进行编程。介绍FPGA控制器的组成结构、软件编程方法和内部算法的实现。三、拟采用研究方法和技术路线在本研究中，主要采用以下方法和技术路线：1.理论分析法在问题探究过程中，采用理论分析法对电流环进行深入剖析，建立数学模型，并通过MATLAB等仿真软件进行仿真分析。2.仿真验证法利用MATLAB/Simulink等仿真软件进行仿真验证，在相关模拟环境下对设计的控制器进行测试和改进。3.硬件设计法根据不同的技术路线，借助PCB设计软件、相应器件和芯片制作出PMSM伺服系统电流环调试板。四、预期成果和意义期望通过本研究，取得以下成果：1.探索中小功率PMSM伺服系统电流环控制相关方法，并进行设计和实现。2.提出一种新的思路及方法，以改进传统PID控制器的性能。3.分析不同方法的优缺点和适用范围，为中小功率PMSM伺服系统的控制提供依据。4.获得实验数据，并对比分析销售市场上常别使用的PMSM驱动器，证明所设计控制器的性能优越。五、主要参考文献[1]ChangshengXie,Yinggang,LiuYang.Studyonvectorcontrolsystemofpermanentmagnetsynchronousmotor.ControlandAutomation,2004.[2]吴松涛.基于DSP的伺服电机电流环控制研究[D].华南理工大学,2006.[3]DingYao,ZhangYu,NiuShuang.ResearchonCurrentControlSchemeforPMSMBasedonDSP.ControlConference(CCC),2017.[4]刘海龙.Permmanetmagnetsynchronousmotorvectorcontroltheoryanditsapplications[M].北京邮电大学出版社,2009.[5]Mich_iołekR.,KozikowskiM.andOsowskiS.DigitalCurrentControllerdesignforPMSMmotorwithonlineParameterEstimation.Proce