资源描述：
《基于FPGA的SRM位置检测算法实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、基于FPGA的SRM位置检测算法实现王炜孙鹤旭苏兰欣中图分类号:TM352文献标识码:A文章编号:100126848(2007)1120015203基于FPGA的SRM位置检测算法实现1,212王炜,孙鹤旭,苏兰欣(1.河北工业大学电气与自动化学院,天津300130;2.天津工业大学信息与通信工程学院,天津300160)摘要:间接位置检测是开关磁阻电动机(SRM)驱动系统的一个研究方向。基于一种SRM间接位置检测方法———磁链法,估算转子位置。讨论了梯形积分算法实时计算磁链的方法,采用FPGA芯片实现磁链计算,从而判知转子位置。仿
2、真结果表明,该方法简单有效、实时性强。关键词:开关磁阻电动机;间接位置检测;磁链法;梯形积分;FPGAImplementofSRMPositionCheckingArithmeticBasedonFPGA1,212WANGWei,SUNHe2xu,SULan2xin(1.HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,China;2.TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160,China)ABSTRACT:Indirectpositionchecking
3、isaresearchdirectionofswitchedreluctancemotordrivingsys2tem.Thepaperestimatestherotorpositionbasedontheflux2linkagemethod.Itdiscussesthetrapeziaintegralwhichcancalculatesflux2linkagerealtime.Consequently,itwillestimatetherotorposition.ThearithmeticisimplementedonFPGAc
4、hips.Thesimulationresultshowsthatthearithmetichassim2pleness,availabilityandstrongrealtime.KEYWORDS:SRM;Indirectpositionchecking;Flux2linkagemethod;Trapeziaintegral;FPGA0引言1简化磁链法原理及算法实现对于开关磁阻电机驱动系统(SRD),位置检111磁链法基本原理测是其重要组成部分;检测的位置信号既是绕组磁链法是依据磁链、电流和转子位置角之间开通与关断的依据,也为转
5、速闭环控制提供了转[1]的关系来检测转子位置。SRM一相电压方程:速信息。传统的转子位置检测是直接利用光电式、dΨ(i,θ)u=ri+(1)电磁式和磁敏式等位置传感器实现,随着电机相dt数的增加,所需的传感器数量会增多。转子位置式中,u、r分别为相电压、绕组电阻。由式(1)解传感器的存在既增加了系统的复杂性,还给安装、出一相绕组磁链表达式为:调试带来很多不方便,而且降低了系统的可靠性,tΨ=∫(u-ri)dt+Ψ(0)(2)难以实现高速控制。无位置传感器即处用电压和0电流信息间接确定转子位置,从而去掉了位置检如果已知从时刻0到时刻
6、t的每一刻的电压和测器,使系统结构更加坚固、运行更加可靠、高电流以及时刻0的初始磁链值,就可以积分算出绕效,成本更加低廉,无疑是一个很有潜力的研究组当前时刻的实际磁链,称之为估算磁链Ψest。方向。目前,国内外学者对无位置传感器技术作如果忽略绕组互感的影响,则一相绕组磁链了大量研究,提出了多种无位置传感器的检测方与该相绕组的电流和转子位置的关系为:案。论文中对简化磁链法进行了深入研究,并采Ψ=Ψ(i,θ)(3)用FPGA算法实现,位置检测。θ=θ(i,Ψ)(4)式(4)表明转子位置θ为绕组磁链Ψ和绕组电流i的函数,并且可以证明其为
7、单值函数。如果已知当前时刻t收稿日期:2007204212的绕组磁链Ψ和电流值i,则可以解出转子位置θ。—15—微电机2007年第40卷第11期(总第167期)由于开关磁阻电机的凸极效应,若能试验得子每一位置的信息,只要能够判断是否已达到换到如图1所示的对应不同转子位置的磁链、电流曲相位置即可,因此转子位置检测可简化为换相位线,就可建立一个电流、磁链、位置角的三维表置检测。也就是,只需将积分计算得到的估算磁存诸在内存中,通过计算每一时刻的磁链,与采链值与对应当前电流的换相位置的参考磁链值相样得到的电流一起通过查表法可得到当前的转子
8、比较,如果前者大于后者,则认为换相位置已到,位置角。此方法原理简单,但由于要建立并查找关断当前相,导通下一相,反之,则认为换相位一个电流———磁链———位置的三维表,算法复杂,置未到,继续导通当前相。计算时间长,占用内存大,灵活性差等。换相位置一般
