1. 研究目的与意义（文献综述）

伺服驱动器简单地说：是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。

伺服系统的发展可以追溯到1956年，美国贝尔实验室发明了以晶闸管为代表的第一代电子器件，而此时，无刷电机和直流电机已经开始产品化，并在计算机外围设备和机械设备上广泛应用。此时的伺服装置主要有步进电机驱动的液压伺服马达，其特征是以功率步进电机直接驱动，并采用开环控制。随后，60年代开始，矢量控制技术被提出，紧接着直流伺服电机诞生并进入全盛发展，其易于控制，调速性能好，相关理论技术比较成熟，并且实现了由开环控制到闭环控制的飞跃。1971年，西门子工程师f.blaschke提出了交流电机矢量控制原理，成功地将交流电机运用于伺服系统变为可能，并打破了直流电机在伺服控制领域地垄断地位。然而，此时的伺服系统主要由分立元件、模拟电路搭建而成，体积大、性能低等一系列问题制约了伺服系统的发展，因而，直流伺服电机仍然应用十分广泛。而到了70年代后期，可关断晶闸管（gto）、电力晶体管（gtr）及模块相继实用化，使得矢量控制的思想得以进一步实现，到了80年代，微电子技术电力电子技术产生了新一代高频化、全控型功率集成器件，使得交流伺服系统的性能日渐提高，价格逐渐降低。同时，直流电机可靠性低、结构复杂、环境适应性差等一系列问题也日渐暴露出来，交流电机逐渐取代直流电机，在高精度、高性能要求的伺服驱动领域广泛应用。

伺服驱动器均采用数字信号处理器(dsp)作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化；功率器件普遍采用以智能功率模块(ipm)为核心设计的驱动电路，ipm内部集成了驱动电路，同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路，在主回路中还加入了软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。随着全球工业自动化的推进，伺服驱动器在制造业尤其是需要高薪技术的制造业如机器人、高精度数控机床、航空航天等应用非常广泛。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容

查阅相关国内外文献，了解伺服驱动器的产生与发展历程，参考论文的内容，详细了解永磁同步电机的控制思路及技术手段。通过分析永磁同步电机的组成与原理，使用matlab建立其数学模型，详细了解永磁同步电机的坐标系与坐标变换，即自然坐标系，静止坐标系和旋转坐标系，clark变换和park变换等相关知识，运用电机的矢量控制原理进行控制策略的分析与实现。进行控制系统的软硬件设计，详细介绍常用控制算法，如pi控制算法，svpwm控制算法的实现原理，最后根据目前模型上的一些不足之处，提出自己的改进方案。由于目前pmsm的数学模型已经比较完善，已经形成一套系统的控制方法，比如svpwm空间矢量控制算法，逆变电路设计等。因此，针对能进行改进的地方主要有速度环pi控制，电流环pi控制，电机相关参数的测量。在确定改进方案后，需要进行仿真分析，验证方案的可行性与合理性。

研究目标

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1]龚仲华.交流伺服驱动从原理到完全应用[m]. 人民邮电出版社, 2010.

[2]王欢.基于dsp的永磁同步电机矢量控制系统的研究与设计: [硕士学位论文]，大连理工大学, 2008.

[3]寇宝泉, 程树康. 交流伺服电机及其控制[m]. 机械工业出版社, 2008.