基于矩角控制的PMSM伺服系统仿真与设计

2．3 定位控制方法
一般的伺服控制系统将速度变化分为5段，即起动、稳速、降速、低速爬行及制动。当t=0时开始突跳过程。第1段0～t1为升频过程；第2段t1～t2为恒频过程；第3段t2～t3为降频过程；第4段t3～t4为爬行过程；第5段t4～t5为停车过程。五段速度定位示意图如图2所示。

3 仿真模型与实验平台搭建
3．1 仿真模型搭建
该伺服系统的Matlab／Simulink仿真模型主要包括：电流滞环PWM逆变器模块、PMSM模块、Matlab功能函数模块等。工作原理为：通过电机测量模块获得电机转子的位置和速度参数，并将其反馈到Matlab功能函数模块，经过该模块和逆变模块将连续正弦电流离散化，形成步进电流。反馈部分通过测量电机的实际电流值与给定电流相比较，用电流滞环模块实现电机的自动控制，从而获得良好的动态特性和定位特性。
3．2 实验平台搭建
全数字驱动控制器由DSP控制部分和驱动功率放大部分组成。控制部分的核心采用DSP芯片TMS320F2407A；功率放大部分的核心模块为智能功率模块IPMP型M15RSH120。控制系统硬件结构如图3所示。

驱动控制器的主电路由整流电路、直流中间电路和逆变电路以及有关的辅助电路组成。主电路原理图如图4所示。此外，系统还设计了制动、过压及欠压等保护电路。