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高性能全电动注塑机是塑料机械行业未来发展的方向,具有高精度、节能环保、高技术的特点。而全电动注塑机的核心与难点则是其大功率交流伺服系统。本课题以设计出高性能永磁交流伺服系统为目标,进行了伺服驱动器软硬件平台的设计与调试,成功设计出了符合项目要求的大功率伺服系统。并将自主研发的伺服系统应用于全电动注塑机上,通过安装与现场调试,成功地制造出全电动注塑机样机。本论文主要分为四大块:一、对课题的课题背景和研究对象—全电动注塑机作了详细介绍,包括其工艺流程、机械机构和控制系统。对其国内外研究现状及未来发展趋势进行了分析,预测了全电动注塑机未来的发展趋势。并介绍和分析了全电动注塑机中的核心部件—交流伺服系统。阐述了永磁同步电机的结构,在此基础上建立了数学模型。并详细解析了电机控制中的坐标系变换、矢量控制理论及空间矢量脉宽调制理论。二、设计交流伺服系统的硬件部分,包括功率驱动板和DSP控制板。功率控制板采用富士公司的智能功率模块为核心,在此基础上设计了IGBT驱动电路,电路采样电路和开关电源等外围电路;DSP控制板使用美国德州仪器公司主推的高性能数字信号处理器TMS320F28335作为控制核心,并以此为基础设计了PWM发生电路、编码器检测电路、模拟量信号处理电路、数码管及键盘显示电路以及485通讯电路等外围电路。三、交流伺服控制软件的设计。采用软件模块化的设计方法,将伺服系统软件分为了几部分,每一部分软件都完成某特定功能。并对系统的几处关键算法进行了描述,如永磁同步电机转子位置信息的采集,实时转速的计算,PI调节器的设计和空间脉宽矢量调制技术的数字化实现方法。四、设计完成交流伺服系统,对其性能做了相关实验,在论文中给出了实验测试工具,测试方法以及实验过程中采集到的相关测试数据。并将这套交流伺服系统应用在了全电动注塑机上,制造完成了样机,经相关权威检测机构的检测,其性能完全达到了设计要求,符合理论预期,效果理想。最后对整篇文章所做的工作进行了总结,并提出了需要继续完善的地方以及改进的方案,为后续的研究打下了基础。