基于VB的永磁交流伺服系统界面程序设计(2)
致 谢 31
参考文献32
1 绪论
当代的常规武器的作战对抗中, 武器系统的一个重要的性能指标就是火炮伺服控制系统的射击命中率和它的反应时间。从以前简单的机械指挥仪发展到现今繁杂的火炮伺服控制系统, 在这几十年里, 一代又一代的科学家们不知道耗费了不知多少的精力和物力来提高这些武器装置的各项性能。自60 年代往后, 随着半导体材料研究水平的高速发展以及计算机更为广泛的使用,常规武器系统的各项性能指标都取得了很大的提高。为了可以构成了新式的高精度并且能够实现快速反应的武器系统我们可以将数字式计算机应用在火炮控制系统中从而实现伺服系统的精确、智能控制。计算机已经成为武器火炮伺服控制系统的核心控制部分。此次课题就是为了使火炮系统中原本繁杂的系统借由vb程序语言通过图形和数据的方式直观地显示武器控制系统反馈回来的信息量。这样可以在很大程度上提高软件的开发效率, 并且大大缩短软件的开发所需要的时间, 有利于进行软件移植和产品的升级换代。
2 伺服系统
2.1交流伺服系统的特点
2.1.1定子绕组与感应电动势波形
Bdcm产生的定子电流类型为方波，并且对于每相产生的感应电动势都有为梯形波的要求。我们可以在凸装式转子以及嵌入式转子的电动机中采用集中式定子绕组方式从而获得梯形波波形。我们需要使得梯形波及电动势的平顶部分与逆变器输送的方波电流相匹配从而获得最大的转矩和最小的转矩脉动。因此，我们最好使令每极每相只有一个槽。有些时候我们需要采用分布式绕组从而来增加槽数来减小齿槽的转矩并且保证它具有良好的散热性能。其中采用转子斜极定子或者斜槽是减小齿槽转矩的比较经济有效的方法。由于内埋式转子很难发出梯形波，当逆变器发出方波时，就不能够生成平滑的转矩。因此，bdcm一般不适合采用内埋式结构。
2.1.2阻尼绕组
对于由电网直接起动的电机，我们需要在转子上安装阻尼绕组从而获得起动转矩。同时阻尼绕组还可以为转子振荡提供阻尼，并防止永磁体出现退磁现象。转子为笼型绕组的另一个缺点，就是会为谐波电流提供由定子磁势谐波引起的流通路径。综上所述，bdcm和pmsm一般都不会安装阻尼绕组。
2.1.3极数
对于由变频器供电的电动机，为了将其控制在某一速度范围内，我们在对极数的选择上有了很大的选择余地。对于外装式bdcm，我们可以利用高极数来获得梯形波感应电动势。对于内埋式pmsm，当材料确定时，我们可以通过增加极数来获得较高的气隙磁通密度。但是如果考虑到铁心的损耗的问题，我们应该尽量保证低频高速的要求，所以我们应该选取较少的极数。因为当速度为一个定值时，逆变器工的作频率会随着它极数的增加而增大，而频率的增加就会造成定子铁耗和铜耗加剧。除此之外，极数的选择还应该把bdcm换相传感器的安装是否能够达到的位置精度的要求，电枢反应对永磁体的退磁问题等各种问题都考虑在内。
2.2交流伺服系统的应用
正因为交流伺服系统以上的特点和优点，所以它被广泛应用在机械装备制造、计算机外围设备、工业机器人和仪器仪表等设备中。下面我来简单描述一下永交流伺服系统在几种机电一体化系统中的应用情况。
2.2.1数控机床
控机床系统的主要特点是：（1）通常数控机床的调速比为1:10000，能够同时满足高速返回和低速加工这两方面的要求；（2）PMSM能够生成的加减速力矩都比较大;（3）数控机床具有动态响应快，能够尽快消除负载扰动对电动机速度产生的影响的伺服系统同时它具有良好的动态跟随特性；（4）PMSM的转子惯量小，可以提高系统的加（减）速性能。在数控机床从低速到高速的运行过程中，它能够实现平滑运行的要求，电机有较小的转矩脉动。因此，在运行过程中脉动小、噪声低，在停车时也不会产生高频振动问题或者有爬行现象的产生。