基于DSP的永磁同步电机新型矢量控制技术研究

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1、摘要摘要应用于电动汽车驱动领域的永磁同步电机交流驱动系统是由永磁同步电机、电力电子技术和控制技术相结合而形成的新型交流驱动系统。因其具有良好的运行性能而成为当代电气传动领域研究的热点之一。永磁同步电机是一个多变量、非线性、高强耦合的系统，其输出转矩与定子电流不成正比，而是复杂的函数关系，因此要得到好的控制性能，需要进行磁场解耦。矢量交换控制技术正好适用于永磁同步电机的这种特点。本文在数字电机控制专用DSP芯片TMS320LF2407的基础上，以永磁同步电机为研究对象，对其矢量控制技术进行了研究和设计。首先课题根据

2、永磁同步电机实际物理模型，分析推导得到了永磁同步电机的三柏静止坐标系下及两相旋转坐标系下的数学模型。接着课题对永磁同步电机运行特性进行了分析和研究。在此基础上，课题提出了一种新型的永磁同步电机矢量控制系统，在这个系统上，课题提出了应用不同矢量控制策略的矢量控制方法，并对其做了仿真验证。结果表明，课题设计的系统以及应用不同矢量控制策略的矢量控制方法准确可行。这个控制系统便于实现多种矢量控制方法，为永磁同步电机扩速增效提供了理论平台。在理论分析、仿真通过基础上，课题对驱动系统的硬件和软件两个方面进行了具体的设计。课题

3、完成了DSP控制系统关键硬件电路的设计，并设计制作了一块应用SCALE模块的IGBT驱动电路，此驱动电路响应迅速、抗干扰性强，驱动性能优越。此外，课题完成了永磁同步电机矢量控制系统全数字化设计，调试通过了速度位置检测、电流检测、PI调节、坐标变换等应用模块。课题最后对整个系统的做了全面的总结，并对今后的工作方向进行了展望。关键词：DSP，永磁同步电机，矢量控制，控制策略，电动汽车ABSTRACTThepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)drivesystemappliedin

4、thefieldofdriversofelectricvehiclesmainlyconsistsofpermanentmagnetsynchronousmotor,modempowerelectronicstechnologyandcontroltechnology．Asithasagoodperformanceindriving，ithasbecomeoneofthehottestresearchareasofpowertransmission．Permanentmagnetsynchronousmotori

5、samulti-variable，non-linear,high．couplingsystem．Thetorqueisnotdirectlyproportionalofstatorcurrent，butratherafunctionofcomplexrelationship．Soinordertogetagoodperformance，itisreallynecessarytodecouplethemagneticfield．Astheoryhasproventhatvectorcontrolcanachieve

6、thecontroloftorqueandspeed，whichwillenabletoachievePMSMperformancelikeadirectcurrent(19C1motor,itissuitabletousethetechnologytocontrolthemotor．ThisarticleismainlybasedondedicatedmotorcontrolchipDSPTMS320LF2407，focusesOilthepermanentmagnetsynchronousmotor，fini

7、shedtheresearchofPMSMvectorcontroltechnologyanddesignofPMSMcontrolsystem．Forthefirst，basedonthestructureofpermanentmagnetsynchronousmotor，thearticlegetsthemathematicalmodelinthree-phasestaticcoordinateandinthetwo．phaserotatingcoordinatesystem．Basedonthemathem

8、aticalmodel，thearticle．analysestheworkingcharacteristicsandvectorcontrolsystemofthePMSM．Afteranalyzingthetheoryofthecontrolsystem，theissuedoesanin-depthstudyofthekeypointsofPMSMcontrolsys