本文主要讨论的是基于交流永磁同步电机的缝纫机伺服控制系统的研究和设计。根据系统的性能指标,本文提出了一套以DSP为控制核心的系统设计方案,并详述了关键部分的功能与实现方法,设计了电路原理图,完成了系统软、硬件设计和系统的安装,并对样机系统的各项性能进行了测试。 在硬件方面,系统采用了以DSP为核心的最小控制系统,并与智能功率模块IRAMS10UP60A相结合,实现了一套可靠且高效的伺服系统。本文详细说明了系统中主要电路的工作原理以及应该注意的问题。电路中光隔的使用大大提高了系统的稳定性和电磁兼容性。智能功率模块中集成了驱动电路与逆变电路,使得系统的体积大大缩小,增强了产品的市场竞争力。 在软件方面,根据控制对象、技术指标及永磁电机的磁场定向矢量控制模型,本文提出了速度环和电流环双闭环的控制方式,相对于常用的单闭环控制或开环控制而言,系统的定位更加准确,电机转速更加平滑、稳定。电机的控制采用了空间矢量脉宽调制技术,相对于正弦波脉宽调制技术而言,这种控制技术大大提高了电源电压的利用效率。在编程语言上主要使用C语言,结构上采用模块化的编程结构。程序主要有定时器下溢中断子程序、缝纫模式功能子程序、通信子程序等模块。本文对多种控制律进行了详细的讨论、分析和比较,并接合实际情况,选用了改进的分段PID算法,很好地实现系统的调速范围宽、定位精度高的要求。 本文随后列出了样机系统启动性能、制动性能、定位精度的调试结果,测试结果证明该系统稳定性高、噪音小、精度高。 本文最后总结了作者在该系统研制过程中的一些心得和体会。