基于dsp双闭环永磁同步电机控制系统设计

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1、第45卷第11期电力电子技术Vo1．45，No．112011年11月PowerElectronicsNovember2011基于DSP的双闭环永磁同步电机控制系统设计陈晓丽，何林娜，梁大强，刘志刚(上海工程技术大学，城市轨道交通学院，上海201620)摘要：对永磁同步电机(PMSM)驱动控制系统进行了设计和实现，硬件采用TMS320F2812型DSP，整个电驱动控制系统包括电源模块、逆变模块、控制模块、驱动模块、转速、转子位置检测、RS232串口通讯模块等。软件采用矢量控制算法及空间矢量脉宽调制(sVPwM)予以实现，系统采用电流、转速双闭环结构，实现了高精度调速。关

2、键词：永磁同步电机；矢量控制；空间矢量脉宽调制中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)11-Ol15—03TheDesignofDrivesSystemforPMSMBasedonDSPCHENXiao—li，HELin—na，LIANGDa—qiang，LIUZhi—gang(ShanghaiUniversityofEngineeringScience，Shanghai201620，China)Abstract：AmotordrivessystemforPMSMispresented．n1ehardwareisdesignedas

3、centeredtheTMS320F2812DSP，andthewholeelectricaldrivesystemincludingpowermodule，invertermodule，controlmodule，drivemodule，systemsecuritydetectmodule，rotorpositionandspeeddetectionmoduleandRS232serialportcommunicationmod-uleetc．Basedonthehardware，thesoftwarecanrealizethevectorcontrolandspa

4、cevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)．Inordertoensurethequickresponseandhighprecisionspeedregulation。thecontmlsystemisdesignedasspeedandcurrentdualclosedloops．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；vectorcontrol；spacevectorpulsewidthmodulationFoundationProject：SupportedbytheLeadingAcade

5、micDisciplineProjectofShanghaiMunicipalEducationCorn—mission(No．J51401)1引言在此基于TMS320F2812型DSP对PMSM电驱动控制器进行了设计，采用转子磁场定向矢量PMSM的特点是体积小、重量轻、功率因数高．控制算法及SVPWM方法，设计了电流、转速双闭力矩惯量比大，定子电流和定子电阻损耗小．能够环结构。电流控制器与转速控制器采用经典PID实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控算法。为验证所设计驱动控制系统，开发了一套实制，目前在工业伺服系统中占主导地位[1-验平台．基本实现了PMSM的

6、驱动与调速功能。PMSM构成伺服驱动系统的性能。一方面由电机本身性能决定，另一方面与电机驱动控制器2PMSM驱动系统控制策略的性能密切相关。根据负载特性选择或设计合适对PMSM模型作如下假设：①忽略铁心饱和；的控制算法对提高系统性能至关重要。目前②不计涡流和磁滞损耗：③永磁材料的电导率为PMSM普遍选用变压变频调速控制或磁场定向矢零：④相绕组中感应电动势波形为正弦波。量控制作为根本驱动控制算法，构成电流、转速双PMSM定子三相绕组通入互差120。的三相正闭环系统或电流、转速、位置(或转矩)三闭环系弦电流．在气隙中产生旋转磁场，而转子为稀土永统，其中电流、转速及位置控制

7、器可采用各种控制磁体．在气隙中产生正弦磁场，采用转子磁场定向算法进行设计，如典型的PID控制、模糊控制、自矢量控制方法，同步旋转轴系与转子旋转轴系重适应控制或滑模变结构控制等【]合，用d，q坐标系表示。定子磁势沿旋转方向超前转子磁势，旋转的与相互作用，吸引旋转，即驱动转子与之同步旋转。基金项目：上海市教育委员会重点学科建设项目资助PMSM在d．q坐标系下的数学模型为：(J51401)定稿日期：2011—10—14fua=Ri~-Ldia／dt—pmLiq，uq=Rig+Ldiq／dt+pwLi~pw⋯作者简介：陈晓丽(1973一)，女，河北清苑人，副