基于DSP的數控機床伺服驅動系統(tǒng)研究.pdf

1、本論文根據數控機床數控系統(tǒng)全數字化的時代要求，提出了一種基于DSP(Digital Signal Processing)的數控機床閉環(huán)伺服驅動系統(tǒng)，該系統(tǒng)可運行SVPWM(Space'Vector Pulse Width Modulate)和無速度傳感器的DTC(Direct'rorque Contr01)兩種控制方式，并可進行數據采樣直線和圓弧的基本插補。同時對該系統(tǒng)進行了研究和實驗，尤其是檢測電流的濾波進行了仿真和實驗，保證了在DT

2、C控制狀態(tài)下的電流的高質量。確定用無速度傳感器的DTC控制方式優(yōu)于SVPWM的方法。 本文從數控機床的組成、工作原理以及伺服驅動系統(tǒng)出發(fā)，從而構思出基于DSP的數控機床閉環(huán)伺服驅動系統(tǒng)。伺服驅動系統(tǒng)采用的S'VPWM理論和無速度傳感器直接轉矩控制技術做了詳細論述，主要是SVPWM技術中的調制比和電壓利用率的關系、矢量控制和直接轉矩控制相結合的無速度傳感器DTC控制技術。 在此基礎上，本文對該伺服驅動系統(tǒng)的硬件設計方面做了

3、詳細說明?；冢篗OSFET'管的電壓型逆變器，驅動電路，濾波電路和傳感器的選擇，DSP外圍電路的設計等做了介紹。 鑒于DTC技術中檢測電流在轉速估算時起到了舉足輕重的作用，本文對由電流傳感器檢測回來的電流不僅做了硬件上的濾波，也應用了自適應陷波濾波技術，并做了實驗。由于自適應陷波濾波技術跟不上實時控制速度要求的不現實性，于是采用了一種新的跟蹤微分濾波器，并對其離散形式的理論形式做了詳述，在此式上為了能夠很好地應用在伺服驅動系統(tǒng)

4、上，做了相應的參數改進，針對該新型濾波功能的性能做了一定的分析后，又對矢量控制和直接轉矩控制相結合的無速度傳感器直接轉矩控制方案中的速度估計策略提出了一種新的相應的算法，且做了電機性能方面的討論，并對該算法進行了仿真和實驗，得到了預期的效果。本文對該系統(tǒng)的基于DSP的軟件設計也做了說明，著重論述DTC、定子磁場定向和轉子磁場定向相結合的無速度傳感器DTC速度估計算法DSP軟件實現，還對數控系統(tǒng)的基本插補算法的軟件實現做了簡單研究，主要包