题目：永磁同步电机伺服驱动系统的设计及参数辨识的研究

随着电力电子技术、微处理器技术和稀土永磁材料制造工艺的发展，以及永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)自身的结构特点和运行性能，基于PMSM的伺服驱动系统在工业生产等领域得到了广泛应用。本文以数字信号处理器TMS320F28335作为运算控制器，结合智能功率模块（Intelligent Power Module，IPM），对PMSM伺服驱动系统进行了较为全面的研究和设计。本文从PMSM的基本结构出发，建立了其在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型，并据此自定义了PMSM的仿真模型，使其能够应用于变参数的实时仿真。为构成完整的伺服控制系统，本文选择id =0的矢量控制策略，采用SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM）调制算法，给出了闭环控制的具体实现过程。对于伺服控制器的主要算法，如SVPWM数字实现、抗饱和PI设计、IIR数字滤波器、死区补偿等，文中给出了具体的设计方法，同时在VC++开发环境下编写了上位机软件，以实现对驱动器的操作与监控。仿真和实验结果显示，该伺服驱动系统的静、动态性能良好，满足实际运行要求。另外，为了使交流伺服系统能够达到良好的鲁棒性，对系统参数的变化具有一定的自调整能力，本文针对PMSM多个参数的在线辨识进行了深入研究。对于电机定子电阻、绕组电感和磁链的多参数辨识，文中基于模型参考自适应（Model Reference Adaptive System，MRAS）算法提出两步法辨识方案，可确保辨识结果的稳定性和唯一性；同时，借助于朗道（Landa）离散递推机制，在考虑自适应增益大小和抗干扰性的基础上，本文对转动惯量的辨识提出了改进策略。仿真对上述辨识方法做了验证，结果显示正确、有效。