基于DSP2812的永磁同步电动机矢量控制与仿真研究

永磁同步电动机数字伺服系统研究着重于探讨交流永磁同步电机在现代工业中的广泛应用，特别是在航空、航天、数控机床、加工中心以及机器人和汽车行业。作为本科毕业论文，作者基于对永磁同步电机深入理解，设计了一套以DSP2812为核心的系统，用于实现高性能的位置伺服控制。 永磁同步电动机的数学模型具有高阶、非线性和强耦合特性，是一个复杂的多变量系统。为了提升控制性能，论文采用了矢量控制方法，通过坐标变换将模型从三相静止坐标系转换到同步旋转的两相旋转坐标系，实现了转矩和磁链的解耦，使得仅通过控制定子电流就能精确控制电机的扭矩输出，这是矢量控制的核心优势。 系统采用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略，以三相对称正弦波为参考，通过逆变器的开关模式调整，生成所需的PWM波形，确保了电机运行的稳定性和效率。论文还通过MATLAB/Simulink环境进行仿真验证，构建了包括位置环、速度环和电流环在内的三环控制系统，仿真结果证实了矢量控制算法和SVPWM策略的有效性。 硬件部分涉及主电路、功率驱动电路、电流和直流母线电压检测电路、保护电路，以及转速和位置传感器的设计。其中，核心控制器选择了美国TI公司的DSP2812，集成的事件管理器和控制模块简化了硬件设计，提高了开发效率。位置和速度信息由增量式光电编码器提供，而定子电流则通过下桥臂的采样电阻进行实时监测。 软件设计围绕主程序、中断程序和子程序展开，利用定时器的下溢中断机制，实现了数字信号处理(DSP)、坐标变换、速度控制算法、以及电流调节等功能。关键词包括永磁同步电动机、DSP2812、矢量控制和电压空间矢量，这些都是研究的核心技术元素。 这篇论文不仅介绍了永磁同步电动机数字伺服系统的理论基础，还展示了其实现过程和关键技术的应用，对于电机控制领域的初学者和专业人士都具有较高的参考价值。