基于STM32的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的研究的中期報(bào)告

基于STM32的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的研究的中期報(bào)告中期報(bào)告研究背景與意義：永磁同步電機(jī)（PMSM）具有高效、高功率密度、低噪聲和高可靠性等特點(diǎn)，已經(jīng)成為新能源領(lǐng)域的重要組成部分。在風(fēng)能、太陽(yáng)能和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但是PMSM的控制難度比較大，需要高性能的伺服控制系統(tǒng)?；赟TM32單片機(jī)的伺服系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高精度的PMSM控制，這對(duì)于提高PMSM的性能有著非常重要的意義。研究?jī)?nèi)容：1.STM32單片機(jī)的選型與系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)在伺服系統(tǒng)中，需要一個(gè)高性能的控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度的位置、速度和轉(zhuǎn)矩控制。STM32單片機(jī)是一款高性能的控制器，具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和豐富的外設(shè)資源，因此被選擇作為伺服系統(tǒng)的核心控制器。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)包括單片機(jī)的選型、外設(shè)模塊的選型、控制器的功能設(shè)計(jì)等方面。2.PMSM的驅(qū)動(dòng)與控制PMSM的控制需要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制。通過對(duì)PMSM的建模和控制算法的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)PMSM的高精度控制。同時(shí)，還需要實(shí)現(xiàn)PMSM的驅(qū)動(dòng)，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)和選型、電機(jī)保護(hù)模塊的設(shè)計(jì)等方面。3.通訊協(xié)議設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)之間的通訊，以實(shí)現(xiàn)參數(shù)調(diào)整、控制指令傳輸、狀態(tài)反饋等功能。因此需要設(shè)計(jì)通訊協(xié)議，包括協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)幀格式、數(shù)據(jù)傳輸速率等方面。預(yù)期成果：本研究旨在設(shè)計(jì)一套基于STM32的PMSM伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度的PMSM控制。預(yù)期成果包括：1.STM32單片機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案2.PMSM的控制算法與驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)方案3.通訊協(xié)議設(shè)計(jì)方案4.硬件實(shí)現(xiàn)和軟件編程，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中期進(jìn)展：1.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)初步確定了STM32F446RE單片機(jī)作為伺服系統(tǒng)的核心控制器，同時(shí)設(shè)計(jì)了外設(shè)模塊的選型（包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、PWM模塊、CAN模塊、USART模塊等），并進(jìn)行了系統(tǒng)框圖的設(shè)計(jì)。2.PMSM控制算法針對(duì)PMSM的控制難點(diǎn)，進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)和模擬仿真分析。基于模型推導(dǎo)結(jié)果，設(shè)計(jì)了閉環(huán)控制算法，初步實(shí)現(xiàn)了位置、速度和轉(zhuǎn)矩控制。3.通訊協(xié)議設(shè)計(jì)初步確定了基于CAN總線的通訊協(xié)議，并設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)幀格式、速率等方面的具體實(shí)現(xiàn)。4.硬件實(shí)現(xiàn)和軟件編程已經(jīng)完成了伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和原理圖繪制，并進(jìn)行了PCB布局設(shè)計(jì)。同時(shí)，還進(jìn)行了STM32的硬件初始化和軟件編程。下一步工作：1.PMSM驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)和選型2.通訊協(xié)議的詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)3.硬件組裝、調(diào)試和測(cè)試4.系統(tǒng)整體性能測(cè)試和優(yōu)化計(jì)劃及進(jìn)度：本研究計(jì)劃于2022年6