基于DSP的交流永磁同步电动机运动控制系统研究.pdf

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1、DesignandResea『ch设计与研究基于DSP的交流永磁同步电动机运动控制系统研究李文庆王大伟丁云飞金蒙林猛(大连光洋科技工程有限公司，大连辽宁116600)摘要：为了提高交流永磁同步电动机运动控制系统的控制精度，讨论了基于DSP的永磁同步伺服控制系统的软硬件组成及设计方案，采用转子磁场定向矢量控制和TMS320LF2812数字信号处理器，实现了对永磁同步伺服电动机的矢量控制。采用高速、高精度的DSP芯片以及矢量控制的永磁同步电动机伺服控制系统具有良好的动态响应性能和静态性能，并具有结构紧凑、设计合理和控制灵活等优点。关键词：交流永磁同步电动机控制系统DSPIPM中

2、图分类号：TM351文献标识码：AResearchonDSP-basedACpermanentmagnetsynchronousmotormotioncontrolsystemLIWenqing，WANGDawei，DINGYun~i，JINMeng，LINMeng(DalianGuangyangScience＆TechnologyEngineeringCo．，Ltd．，Dalian116600，CHN)Abstract：InordertoimprovetheACpermanentmagnetsynchronousmotorcontrolprecisionofthemoti

3、oncontrolsystembasedonDSP，thispaperdiscussesthesoftwareandhardwarecompositionanddesignschemeofpermanentmagnetsynchronousservocontrolsystem，adoptstherotorfield-orientedvectorcontrol，U-singTMS320LF2812digitalsignalprocessor，realizesthepermanentmagnetsynchronousservomotorvectorcontro1．Adoptin

4、ghighspeed，highprecisionDSPchipset，thevectorcontrolofpermanentmag—netsynchronousmotorservocontrolsystemhasgooddynamicresponseperformanceandstaticperform-ance，andwithcompactstructure，reasonabledesign，controlflexible，etc．Keywords：ACPermanentMagnetSynchronousMotor；ControlSystem；DSP；IPM随着微电子技术

5、和功率电子技术的迅猛发展，伺减小控制系统的体积。服控制系统在经历了模拟式、模数混合式的发展后，目1控制模型与控制系统前进入全数字式的时代。全数字伺服控制系统不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等缺点，1．1控制模型还充分发挥了数字控制在控制精度上的优势和控制方三相交流永磁同步电动机模型是一个多变量、非法的灵活性，使伺服控制系统不仅结构简单，而且性能线性、强耦合系统。为了实现转矩线性化控制，就必须更加可靠。而交流永磁同步电动机因其结构简单、运对转矩的控制参数实现解耦，常用的解耦控制方法是行可靠等优点，其矢量控制系统能够实现高精度、高动转子磁场定向控制。转子磁场定向控

6、制实际上是将态性能、大范围的速度和位置控制，越来越受到人们的幽同步旋转坐标系统放在转子上随转子同步旋转。关注。其d轴(直轴)与转子的磁场方向重合(定向)，q轴(交轴)逆时针超前d轴90。电角度。假设电动机是线DSP器件与当前流行的单片机相比，其结构性能性的，参数不随温度等变化，忽略磁滞、涡流等损耗。都有很大改善，其处理速度和控制精度极大提高。为基于电动机统一理论的结论可以得到转子坐标系(d—了进一步提高对伺服电动机的矢量控制水平，采用高q轴系)中的永磁同步电动机定子磁链方程为：=L速DSP芯片TMS320LF2812，实行转子磁场定向矢量+咖，咖=，其中咖：转子磁钢在定子上

7、的耦合磁控制，不仅具有很好的实时运算能力，而且具有丰富的链；L和为永磁同步电动机的直、交轴主电感；i和电动机控制外围电路和接口资源，可简化软硬件设计，位置位置检测速度计算l反馈l速度反馈电流给定兰H竺H竺H位l电流反馈l置给给定电流检测定图1三相永磁同步伺服电动机磁场定向矢量控制系统结构图。为定子电流矢量的直、交轴分量。定子电压方程为：准，用逆变器不同的开关模式所产生的实际磁通去逼Ud=Fsid+pd—oJ4,q，=riq+pq一咖q，其中：Ud干Ⅱ近基准圆磁通，并由它们比较的结果决定逆变器的开U为定子电压矢量lZ