| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究历程及分析 | 第10-13页 |
| 1.2.1 电力电子技术和数字信号处理器的发展概况 | 第11页 |
| 1.2.2 PMSM的发展概况 | 第11-12页 |
| 1.2.3 永磁同步电机控制理论的发展概况 | 第12页 |
| 1.2.4 滑模控制的发展概况 | 第12-13页 |
| 1.3 课题主要研究内容以及章节安排 | 第13-15页 |
| 第2章 永磁同步电机的建模和控制方法 | 第15-44页 |
| 2.1 引言 | 第15页 |
| 2.2 永磁同步电机的分类 | 第15页 |
| 2.3 永磁同步电机的坐标变换 | 第15-17页 |
| 2.3.1 Clarke变换 | 第16-17页 |
| 2.3.2 Park变换和Park逆变换 | 第17页 |
| 2.4 永磁同步电机的数学模型 | 第17-20页 |
| 2.5 永磁同步电机的矢量控制原理 | 第20-22页 |
| 2.5.1 永磁同步电机的控制框图 | 第20-22页 |
| 2.6 空间电压矢量调制(SVPWM)技术 | 第22-31页 |
| 2.6.1 SVPWM基本原理 | 第22-25页 |
| 2.6.2 SVPWM推导过程 | 第25-29页 |
| 2.6.3 空间电压矢量扇区判断 | 第29-31页 |
| 2.7 永磁同步电机PI控制器的设计过程 | 第31-36页 |
| 2.8 永磁同步电机伺服控制系统的仿真 | 第36-43页 |
| 2.9 本章小结 | 第43-44页 |
| 第3章 滑模变结构控制在伺服系统中的应用 | 第44-59页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 滑模变结构控制基本原理 | 第44-46页 |
| 3.2.1 滑模变结构控制的简述 | 第44-45页 |
| 3.2.2 滑动模态存在性和可达性的论证 | 第45页 |
| 3.2.3 滑模运动的稳定性 | 第45-46页 |
| 3.3 滑模变结构控制的设计方法 | 第46-47页 |
| 3.3.1 切换函数的选择 | 第46页 |
| 3.3.2 变结构控制的求取 | 第46-47页 |
| 3.4 基于趋近律的滑模控制 | 第47-48页 |
| 3.4.1 滑模控制的各种趋近方法 | 第47-48页 |
| 3.5 基于指数趋近律的PMSM滑模控制 | 第48-51页 |
| 3.5.1 基于指数型趋近律的速度滑模控制器的设计 | 第48-51页 |
| 3.6 基于混合型趋近律的PMSM滑模控制 | 第51-58页 |
| 3.6.1 终端滑模原理 | 第52页 |
| 3.6.2 基于混合型趋近律的滑模速度控制器的设计 | 第52-55页 |
| 3.6.3 基于混合型趋近律的位置滑模控制器的设计 | 第55-58页 |
| 3.7 本章小结 | 第58-59页 |
| 第4章 分数阶滑模控制在伺服系统中的应用 | 第59-69页 |
| 4.1 引言 | 第59页 |
| 4.2 分数阶微积分的基本理论 | 第59-64页 |
| 4.2.1 分数阶系统的预备理论知识 | 第59页 |
| 4.2.2 分数阶微积分定义 | 第59-60页 |
| 4.2.3 分数阶微积分的性质 | 第60-61页 |
| 4.2.4 分数阶系统的描述方式 | 第61页 |
| 4.2.5 分数阶系统的数值实现方式 | 第61-62页 |
| 4.2.6 分数阶微积分的离散数值解法 | 第62-64页 |
| 4.3 基于分数阶滑模面的速度控制器的设计 | 第64-66页 |
| 4.4 基于分数阶滑模面的位置控制器的设计 | 第66-68页 |
| 4.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 第5章 永磁同步电机伺服实验系统的设计与实现 | 第69-90页 |
| 5.1 引言 | 第69页 |
| 5.2 PMSM控制系统硬件构架 | 第69-82页 |
| 5.2.1 系统中永磁同步电机的选型 | 第70页 |
| 5.2.2 TMS320F28335系列数字信号处理器介绍 | 第70-72页 |
| 5.2.3 CycloneIV系统EP4CE10FPGA介绍 | 第72-73页 |
| 5.2.4 电源电路设计 | 第73-75页 |
| 5.2.5 电流传感器原理介绍 | 第75-77页 |
| 5.2.6 电流传感器信号处理电路的设计 | 第77-79页 |
| 5.2.7 逆变电路 | 第79-80页 |
| 5.2.8 串口通信电路 | 第80-81页 |
| 5.2.9 码盘485通信电路及码盘信号解析电路 | 第81页 |
| 5.2.10 DSP最小系统电路 | 第81-82页 |
| 5.3 PMSM控制系统软件构架 | 第82-86页 |
| 5.3.1 控制系统主程序 | 第83页 |
| 5.3.2 串口接收中断服务函数 | 第83-84页 |
| 5.3.3 ADC中断服务函数 | 第84页 |
| 5.3.4 定时器中断服务函数 | 第84-85页 |
| 5.3.5 电机的位置信息读取及速度计算 | 第85页 |
| 5.3.6 SVPWM发生程序 | 第85-86页 |
| 5.4 控制器程序设计 | 第86-89页 |
| 5.4.1 PI控制器程序设计 | 第87-88页 |
| 5.4.2 滑模控制器程序设计 | 第88页 |
| 5.4.3 分数阶滑模控制器程序设计 | 第88-89页 |
| 5.5 本章小结 | 第89-90页 |
| 第6章 系统实验结果分析 | 第90-94页 |
| 6.1 引言 | 第90页 |
| 6.2 实验平台及实验方法介绍 | 第90-91页 |
| 6.2.1 实验平台实物介绍 | 第90-91页 |
| 6.2.2 实验方式介绍 | 第91页 |
| 6.3 控制效果分析 | 第91-93页 |
| 6.3.1 调速系统的实验结果分析 | 第91-92页 |
| 6.3.2 定位系统的实验结果分析 | 第92-93页 |
| 6.4 本章小结 | 第93-94页 |
| 结论 | 第94-96页 |
| 参考文献 | 第96-101页 |
| 致谢 | 第101页 |
