基于ARM和FPGA的四轴伺服驱动系统的设计
| 摘要 | 第11-13页 |
| ABSTRACT | 第13-14页 |
| 第1章 绪论 | 第15-21页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 多轴伺服系统的研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3 伺服系统中控制算法的研究现状 | 第18-19页 |
| 1.4 本文拟解决的问题 | 第19页 |
| 1.5 课题主要研究内容与章节安排 | 第19-21页 |
| 第2章 永磁同步电机矢量控制系统的设计 | 第21-31页 |
| 2.1 前言 | 第21页 |
| 2.2 永磁同步电机的数学模型 | 第21-25页 |
| 2.2.1 坐标变换 | 第21-22页 |
| 2.2.2 d-q坐标系下的数学模型 | 第22-24页 |
| 2.2.3 PMSM控制策略 | 第24-25页 |
| 2.3 电流环带宽改进 | 第25-29页 |
| 2.3.1 电流环数学模型分析 | 第25-27页 |
| 2.3.2 电流环带宽改进方法 | 第27-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-31页 |
| 第3章 基于FPGA的伺服系统电流环设计 | 第31-45页 |
| 3.1 前言 | 第31页 |
| 3.2 电流环整体方案 | 第31-32页 |
| 3.3 基于FPGA的电流环核心模块设计 | 第32-37页 |
| 3.3.1 电流采样 | 第32-33页 |
| 3.3.2 编码器采样 | 第33页 |
| 3.3.3 坐标变换模块 | 第33-34页 |
| 3.3.4 PID控制 | 第34-35页 |
| 3.3.5 SVPWM控制 | 第35-36页 |
| 3.3.6 PWM波生成及死区控制 | 第36-37页 |
| 3.4 基于FPGA的辅助模块设计 | 第37-38页 |
| 3.4.1 IPM自举充电 | 第37页 |
| 3.4.2 初始角度校正 | 第37-38页 |
| 3.5 基于FPGA的电流环补偿模块设计 | 第38-41页 |
| 3.5.1 电压耦合补偿 | 第39页 |
| 3.5.2 母线电压补偿 | 第39-40页 |
| 3.5.3 电压圆限制 | 第40-41页 |
| 3.6 基于FPGA的四轴电流环扩展策略 | 第41-43页 |
| 3.7 本章小结 | 第43-45页 |
| 第4章 伺服系统位置环和速度环算法设计 | 第45-55页 |
| 4.1 前言 | 第45页 |
| 4.2 自抗扰控制数学模型分析 | 第45-48页 |
| 4.3 速度环自抗扰控制器设计 | 第48-50页 |
| 4.4 位置环自抗扰控制器设计 | 第50-51页 |
| 4.5 基于ARM的四轴ADRC伺服系统 | 第51-53页 |
| 4.6 本章小结 | 第53-55页 |
| 第5章 四轴伺服系统软硬件平台的设计 | 第55-71页 |
| 5.1 前言 | 第55页 |
| 5.2 四轴伺服总体设计方案 | 第55-56页 |
| 5.3 四轴伺服系统的硬件平台设计 | 第56-67页 |
| 5.3.1 四轴伺服驱动器总体结构 | 第56-57页 |
| 5.3.2 数字控制电路设计 | 第57-63页 |
| 5.3.3 功率驱动电路和保护电路设计 | 第63-67页 |
| 5.4 四轴伺服系统的软件架构设计 | 第67-70页 |
| 5.4.1 伺服系统标幺值 | 第67页 |
| 5.4.2 伺服系统的总体软件结构 | 第67-69页 |
| 5.4.3 伺服系统的软件实现 | 第69-70页 |
| 5.5 本章小结 | 第70-71页 |
| 第6章 实验验证 | 第71-81页 |
| 6.1 前言 | 第71页 |
| 6.2 基于Simulink仿真实验 | 第71-75页 |
| 6.2.1 仿真平台搭建 | 第71页 |
| 6.2.2 基于ADRC的速度环路仿真 | 第71-73页 |
| 6.2.3 基于ADRC的位置环仿真 | 第73-75页 |
| 6.2.4 速度环阶跃信号仿真 | 第75页 |
| 6.3 伺服系统测试实验平台 | 第75-77页 |
| 6.4 四轴伺服驱动系统PWM输出测试 | 第77-78页 |
| 6.5 速度环阶跃响应 | 第78-79页 |
| 6.6 本章小结 | 第79-81页 |
| 总结与展望 | 第81-83页 |
| 全文工作总结 | 第81-82页 |
| 全文创新点 | 第82页 |
| 后续工作展望 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-89页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第89-91页 |
| 致谢 | 第91-92页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第92页 |
