基于DSP控制的纯电动汽车无刷直流电动机

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com多芯片设计，具有传统l6位微处理器及控制器无法比采用“端电压法”检测反电动势过零点，得到3路位拟的运算性能。置信号，构成位置闭环来控制电枢绕组的换相。同时，通2．1控制系统的硬件设计过记录2次换相的时间间隔可计算电动机的转速。反电利用TMS320LF2407DSP控制器构成的无刷直流动势过零点的比较既可以通过软件实现，也可以通过硬电动机的无位置传感器控制系统硬件结构，如图1所示。件电路实现，不同的方法使用DSP的不同端口。卜＼栅极卜＼厂。PWM1I．一、、逆，⋯l休⋯rp．

2、．1tS~"l—PDPINT驱动／变PWM6电路t／器一、⋯。．、±_M^_一ADCINXI●■●■●■●●■●■■■●■■_ADCINX电流键盘}__一I／0检测ADCINX或CAPX—=_=Il，l上月。nlⅢ“图1基于DSP的无位置传感器控制系统硬件结构图由DSP控制器输出6路PWM信号(PWM1～可见，只要检测出电动机的端电压和中性点电压，PwM6)来控制逆变器的开关管，PWM波的输出受换相然后进行比较，就可以得到反电动势的过零点。信号和转速调节器的控制。电压比较可采用利用硬件电路(电压比较器)进行电流信号通过串联在主回路中的采样电阻获

3、得，比较和利用软件进行比较。电流信号一方面输入到DSP的ADCINX(X=I，2，3)引采用硬件电压比较器检定电动势过零点需要引脚，通过A／D转换单元转换为数字信号，用于电流闭环进一个在整个工作频率范围内都要具有恒定相移的调节；另一方面可用于过电流保护。无源低通滤波器，设计出完全满足这种要求的滤波器反电动势过零点检测方程为：比较困难。为此，可以利用DSP强大的运算处理能力，lea=扩MN=M(uuⅢ+u∞)／3在程序中采用软件滤波的方法，同时反电动势过零点{eb=bo—N~／Zb0-(Ua0+bo+co)／3的检定及过零点相移30。电度角换相等

4、处理都由软件lec=“o—N=o一(ao+Mb0+co)／3实现。式中：e，eh，e一电动机三相反电动势的过零点；如图2所示，采用分压电阻检测三相端电压，检测u柏，ubo，u。一电动机的三相端电压；到的电压信号经过隔离和放大后分别送到厂电动机的中性点电压。TMS320LF2407的ADCIN01～ADCIN03通道。至ADCIN0l～ADCINO3图2端电压检测电路及其与DSP的接口电路图43学兔兔www.xuetutu.com图2中，HCPL7800为高共模抑制比隔离运算放大此外，在实际系统中，当故障发生时还可通过DSP器，双电源供电，具有良

5、好的线性度，在高噪声环境下的I／0端口控制继电器，切断系统的主回路。也能保证较高的精度和稳定性。TMS320LF2407的工作基于TMS320LF2407DSP的无刷直流电动机无位电压为3．3V，故采用集成运放LF353将电压信号转换置传感器控制软件框图，如图5所示。为0～3_3v的单极性电压信号。3个电压信号转换为数字量后，通过软件检定反电开始动势过零点，并经30。移相确定换相点，可构成图3所示的双闭环控制系统。初始化无传感器运行模式DSP内核及事件管理器投入反电动势检测初始化及移相控制软件变量初始化无传感器闭环控制转子预定并延时图5无位置传

6、感器控制软件框图2．3控制系统的软件设计控制系统软件主要由8个模块组成。图3基于DSP的无刷直流电动机无位置传感器控制系统原理图1)初始化模块：主要完成系统时钟、看门狗、I／O端30。移相的估计与转速计算的原理相同。因为电动口、系统中断、事件管理器的各个控制寄存器及其中断机为每隔60。电角度换相一次，则2次换相发生的时间等的设置，以及软件中各变量的初始化和辅助寄存器间隔的一半(At~2)就是30。移相对应的延迟时间。的设置等功能。为保证系统中功率电路安全可靠地工作，DSP控2)启动控制模块：完成转子预定位和开环启动等制器提供了功率驱动保护中断P

7、D—PINT。当该引脚功能。PDPINT被置为低电平时，DSP内部定时器立即停止计3)A／D转换模块：利用DSP内部A／D转换单元完数，所有PWM输出引脚全部呈高阻态，利用它可方便成相电流和端电压的A／D转换。地实现系统的各种保护功能。4)转子位置估算模块：根据端电压的值检测非导2．2控制系统的故障保护通相的反电动势过零点。由于反电动势过零点并不是过电压、欠电压、过电流及过热等故障处理电路原换相点，因此还需要根据记录的上一个60。区间对应的理，如图4所示。过电压、欠电压、过电流及过热等各种时间间隔完成30。移相功能。同时，如同在有位置传感故障信

8、号一方面输入或非门(如CD4078)；另一方面送器控制中捕获位置信号的上升沿和下降沿一样，在软人DSP进行判别。当任意一种故障发生时，或非门输出件中也