基于DSC的电动叉车驱动器的设计与实现

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电动叉车具有环保、结构简单、能源利用率相对较高等优点,使其现代物流和仓储业得到越来越广泛的应用,是近几年物料搬运设备中研究的重点。特别是以永磁同步电机(PMSM)为核心交流伺服控制系统,凭借其调速范围宽、效率高、维护成本低等优点,成为电动叉车发展的趋势。电子技术和新型控制理论的发展与应用,使交流伺服控制系统实现数字化,实现对电机的精确地速度和力矩控制。根据电动叉车的驱动系统特点,本文研究了PMSM的驱动控制系统。  本文推导了PMSM的数学模型,选取了Id=0的磁场定向控制(FOC)作为控制系统的理论基础。研究了常规PID和模糊PID控制算法、SVPWM算法,其中重点研究了模糊PID,选取模糊PID作为速度控制器的控制算法。根据伺服控制系统速度环和电流环的控制算法设计PI控制器,在Matlab/Simulink环境下对交流伺服控制系统进行建模和仿真,分析实验结果。  本文研究电动叉车的功能要求,设计了驱动控制器的方案,采用Freescale公司电机控制专用DSC芯片MC56F8255作为控制核心,采用三菱公司的IPM智能功率模块PM50CLB060I作为功率开关器件,设计了控制器的主控电路、驱动电路、信号检测电路和电源电路,设计了PMSM伺服控制系统的软件。调试硬件实现电路板正常工作,软件调试实现PWM信号输出,结果表明驱动控制器实现了基本控制功能,达到预期目标。
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