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3.5 利用matlab语言编写程序的源代码 20
3.5.1 模糊控制规则源代码 20
3.5.2 模糊控制主程序的源代码 25
3.6 本章小结 27
4 交流伺服电机驱动系统控制器硬件介绍 28
4.1 硬件总体介绍 28
4.1.1 永磁交流同步电机 28
4.1.2 伺服驱动器及伺服电源模块 29
4.1.3 精密减速器 29
4.1.4 旋转变压器 29
4.1.5 位置控制器与旋转变压器解码模块 30
4.2 TMS320F2812介绍 31
4.3 位置控制器组成 31
4.3.1 TMS320F2812电源模块 32
4.3.2 SCI串口通信模块 32
4.3.3 D/A模块 32
4.3.4 CAN总线模块 33
4.4 本章总结 33
5 对控制器的仿真及分析 34
5.1 阶跃调转实验 34
5.2 等速跟踪实验 35
5.3 正弦跟踪试验 35
5.4 实验结果分析 36
5.5 本章小结 36
6 总结与展望 37
6.1 总结 37
6.2 不足与展望 37
6.2.1 不足 37
6.2.2 展望 38
致谢 39
参考文献 40
1 绪论
随着稀土材料技术、电力电子、电机制造、传感器和先进的控制理论等支撑技术的快速发展，永磁交流伺服电动机得到了长足发展，性能得到快速提高。在数控机床、机器人、雷达和各种军用武器随动系统等方面得到日益广泛应用。 其控制简单、低速运行性能好及较高的性价比等特点，使它成为交流伺服系统执行电机的主流。
交流伺服电机和伺服对象两者都是非线性、强耦合性、时变性的系统，而常规控制策略只能对线性系统进行控制，很难针对交流伺服系统的特点达到控制要求。所以有必要引入现代控制理论。
上世纪90年代，DSP(数字信号处理器)开始在交流伺服系统中得到运用，这为新型控制理论的引入带来了契机。DSP采用专用的硬件乘法器、多极流水线操作和专用的DSP指令、多总线的哈佛结构等方法，使其获得了高速并行处理能力。它将原有的硬件伺服控制过渡为软件伺服控制，引入了现代控制理论的先进算法，如人工智能、模糊控制、神经网络等[1] [2] [3]。
1.1 伺服系统的发展历程
电机控制系统的发展经历了从直流传动到交流传动的过渡。20世纪60年代前，伺服系统多为开环系统，以功率步进电机直接驱动为主。 20世纪70年代直流伺服电机己实用化，但传统直流电动机采用的是机械式换向电刷，在应用中存在着环境适应能力差、响应速度慢、体积大、可靠性低等一些缺点，极大地限制了其在高精度驱动场合的应用。20世纪80年代至今，以交流伺服电动机为控制对象的交流伺服系统逐步取代直流伺服系统，成为高性能伺服系统的主要的发展方向。它具有位置分辨率高，峰值转矩高，响应速度快，调速范围宽，力矩波动小，低速运行稳，定位精度高，过载能力强，无爬行现象，能承受频繁起停、制动和正反转等特点[4][5][6][7][8]，并在以下领域得到了广泛的应用[9][10]：
（1）高精度位置伺服控制，包括连续轨迹控制和点位控制；
（2）需要恒张力控制的场合；