1. 一種永磁同步電機(jī)伺服控制器半物理仿真系統(tǒng),其特征在于,包括PC 機(jī)、信號轉(zhuǎn)換
器和PMSM 控制器,其中,PC 機(jī)通過信號轉(zhuǎn)換器與PMSM 伺服控制器連接,PC 機(jī)將PMSM 模型
的控制參數(shù)通過信號轉(zhuǎn)換器發(fā)送給PMSM 控制器進(jìn)行處理,處理結(jié)果經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器返回PC
機(jī)控制PMSM 模型,同時PC 機(jī)采集PMSM 模型當(dāng)前狀態(tài)參數(shù),根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)參數(shù)對PMSM 模型
控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,形成物理閉環(huán);所述信號轉(zhuǎn)換器包括主控芯片、通信及JTAG 下載芯片
和USB 轉(zhuǎn)串口芯片,其中,通信及JTAG 下載芯片與主控芯片連接,PC 機(jī)通過USB 轉(zhuǎn)串口芯
片與通信及JTAG 下載芯片連接。 2. 如權(quán)利要求1 所述的永磁同步電機(jī)伺服控制器半物理仿真系統(tǒng),其特征在于,所述 主控芯片采用STM32F103ZCT6。
3. 如權(quán)利要求1 所述的永磁同步電機(jī)伺服控制器半物理仿真系統(tǒng),其特征在于,所述 通信及JTAG 下載采用STM8S103 芯片。
4. 如權(quán)利要求1 所述的永磁同步電機(jī)伺服控制器半物理仿真系統(tǒng),其特征在于,所述 轉(zhuǎn)USB 轉(zhuǎn)串口芯片采用PL2303hx。
技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本實(shí)用新型涉及一種永磁同步電機(jī)伺服控制器半物理仿真系統(tǒng)。
背景技術(shù) [0002] 目前,對于永磁同步電機(jī)(PMSM) 伺服控制系統(tǒng)的仿真,主要是借助于Matlab/
Simulink 建立永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,采用電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM) 的原理及算
法在Matlab/Simulink 中搭建控制模型實(shí)現(xiàn)的。這種數(shù)學(xué)仿真的方法雖然模型經(jīng)濟(jì)、修改
方便、周期短,但是它僅僅是獨(dú)立于實(shí)際工程的手段,與工程實(shí)際有較大距離,難以準(zhǔn)確反
映電機(jī)各項(xiàng)動態(tài)性能,不能為實(shí)際PMSM 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)。半物理仿真技術(shù)能
夠克服數(shù)學(xué)仿真的弊端,已被應(yīng)用到工程機(jī)械的操作裝置、汽車電子控制器的研究以及模
擬飛行控制器等,但是,目前針對永磁同步電機(jī)半物理仿真的伺服系統(tǒng)控制系統(tǒng)在行業(yè)內(nèi)
仍沒有相關(guān)的應(yīng)用和開發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容 [0003] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足,本實(shí)用新型的目的在于,提供一種永磁
同步電機(jī)伺服控制器半物理仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)C 機(jī)中構(gòu)建的PMSM 數(shù)學(xué)模型與PMSM
控制器進(jìn)行信息通信,形成接近工程實(shí)際,易于驗(yàn)證的閉環(huán)物理環(huán)境,克服了目前技術(shù)不能
準(zhǔn)確地反映電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的動態(tài)性能的缺點(diǎn)。 [0004] 為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)解決方案:
[0005] 一種永磁同步電機(jī)伺服控制器半物理仿真系統(tǒng),其特征在于,包括PC 機(jī)、信號轉(zhuǎn)
換器、PMSM 伺服控制器,其中,PC 機(jī)通過信號轉(zhuǎn)換器與PMSM 伺服控制器連接,PC 機(jī)將PMSM
模型的控制參數(shù)通過信號轉(zhuǎn)換器發(fā)送給PMSM 控制器進(jìn)行處理,處理結(jié)果經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器返
回PC 機(jī)控制PMSM 模型,同時PC 機(jī)采集PMSM 模型當(dāng)前狀態(tài)參數(shù),根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)參數(shù)對PMSM
模型控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,形成物理閉環(huán);所述信號轉(zhuǎn)換器包括主控芯片、通信及JTAG 下載
芯片和USB 轉(zhuǎn)串口芯片,其中,通信及JTAG 下載芯片與主控芯片連接,PC 機(jī)通過USB 轉(zhuǎn)串
口芯片與通信及JTAG 下載芯片連接。
[0006] 本實(shí)用新型還包括如下其他技術(shù)特征:
[0007] 所述主控芯片采用STM32F103ZCT6。
[0008] 所述通信及JTAG 下載采用STM8S103 芯片。
[0009] 所述轉(zhuǎn)USB 轉(zhuǎn)串口芯片采用PL2303hx。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0011] 在PC 機(jī)中構(gòu)建PMSM 數(shù)學(xué)模型,通過信號轉(zhuǎn)換器與控制器進(jìn)行連接,不僅能使仿真
能更大程度接近工程實(shí)際,正確反映伺服控制系統(tǒng)各項(xiàng)動態(tài)性能;與全實(shí)物仿真系統(tǒng)相比,
本實(shí)用新型又具有研制費(fèi)用低、簡單易行等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
[0012] 圖1 是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。 [0013] 圖2 是信號轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式 [0015] 如圖1 所示,本實(shí)用新型的永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng),包括PC 機(jī)、信號轉(zhuǎn)換器、
PMSM 伺服控制器,其中,PC 機(jī)通過信號轉(zhuǎn)換器與PMSM 伺服控制器連接,信號轉(zhuǎn)換器用于在
PC 機(jī)與PMSM 伺服控制器間轉(zhuǎn)換數(shù)字與模擬信號,PC 機(jī)將PMSM 模型的控制參數(shù)通過信號轉(zhuǎn)
換器發(fā)送給PMSM 控制器進(jìn)行處理,處理結(jié)果經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器返回PC 機(jī)控制PMSM 模型,同時
PC 機(jī)采集PMSM 模型當(dāng)前狀態(tài)參數(shù),根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)參數(shù)對PMSM 模型控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,形成
物理閉環(huán)。 [0016] 如圖2 所示,信號轉(zhuǎn)換器用以實(shí)現(xiàn)虛擬物理信號與真實(shí)物理信號的轉(zhuǎn)換,信號轉(zhuǎn)
換器包括主控芯片、通信及JTAG 下載芯片和USB 轉(zhuǎn)串口芯片,其中,通信及JTAG 下載芯片
與主控芯片連接,PC 機(jī)通過USB 轉(zhuǎn)串口芯片與通信及JTAG 下載芯片連接;其中,主控芯片
采用STM32F103ZCT6,芯片STM32F103ZCT6 上有多個模塊接口(DAC、SPI、USART、SD 卡、以太
網(wǎng)接口、GPIO、ADC) 以滿足通信需要;通信及JATG 下載采用STM8S103 芯片,USB 轉(zhuǎn)串口芯
片采用PL2303hx。 [0017] PC 機(jī)中安裝MATLAB,利用MATLAB 中的simulink 工具箱建立PMSM 數(shù)學(xué)模型。
[0018] 本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0019] 將信號轉(zhuǎn)換器的USB 接口與PC 機(jī)的USB 接口相連,再將信號轉(zhuǎn)換器的A/D、D/A 接
口與PMSM 控制器連接,信號轉(zhuǎn)換器上電。PC 機(jī)使用MATLAB 中simulink 工具箱建立PMSM
數(shù)學(xué)模型,并將其生成動態(tài)鏈接庫(dll 文件),然后通過在C# 實(shí)現(xiàn)動態(tài)鏈接庫的調(diào)用來完
成C# (UI) 中的參數(shù)與PMSM 電機(jī)模型的參數(shù)的通信,PC 機(jī)將PMSM 模型控制參數(shù)通過USB2.0
發(fā)送給PMSM 控制器進(jìn)行處理,信號轉(zhuǎn)換器將PC 機(jī)傳來的虛擬物理信號轉(zhuǎn)換成真實(shí)物理信
號,然后傳送給PMSM 控制器;同時,由PMSM 控制器發(fā)出控制信號,信號轉(zhuǎn)換器將PMSM 控制
器發(fā)來的真實(shí)物理信號轉(zhuǎn)化成虛擬物理信號傳送給PC 機(jī)中的PWSM 模型,PC 機(jī)一方面接收
數(shù)據(jù),根據(jù)接收到的控制信號對PMSM 電機(jī)模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,另一方面,PC 機(jī)采集PMSM 數(shù)
學(xué)模型的狀態(tài)參數(shù)并將其傳送到信號轉(zhuǎn)換器,經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為真實(shí)物理信號傳送
給控制器,然后在控制器中完成控制算法,再將處理后的控制信號經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后
傳給PC 機(jī)被控對象的數(shù)學(xué)模型,如此反復(fù)的運(yùn)行就形成了一個閉環(huán)的半物理仿真系統(tǒng)。

資訊顧問:李先生
電話:18801063276
qq號:928221169
淘寶id:時代超群66
淘寶店鋪:http://zgbjdj.com/news2.asp?id=9440 |
資訊顧問:陳先生
電話:13521040277
qq號:2539844470
淘寶id:時代超群888
淘寶店鋪:http://www.gfzfw.cn/bbs_read.asp?id=4220
|
|