基于dsp异步电机矢量控制系统

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1、《电气自动化》2O11年第33卷第4期电气传动和自动控制ElectricDrive&AutomaticControl基于DSP的异步电机矢量控制系统张晓明余海涛(东南大学电气工程学院，江苏南京210096)摘要：介绍一种基于DSP的异步电机矢量控制系统。系统采用TMS320F2812为控制核心，以智能功率模块IPM组成电压型逆变器，以电压空间矢量控制技术为基础，通过电流和转速检测电路构成闭环控制系统，并给出了系统的硬件和软件设计方案。实验结果表明，系统具有良好的控制精度和较强的实时性能。关键词：DSP矢量控制智能功率模块[中图分类号]TM343；

2、TM921．5[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)04—0007-03VectorControIofASVnChrOnOusElectromotorBasedonDSPZhangXiaomingYuHaitao(CollegeofElectricalEngineering，SoutheastUniversity，NanjingJiangsu210096，China)Abstract：ThispaperpresentsakindofvectorcontrolsystembasedonDSP．Thecontrolsystemis

3、basedonvoltagespacecontroltechnology，andadoptsTMS320F2812ascontrolcore，IPMtoconstitutevoltageinvertertoformaloop-lockedcontrolsystembydetectingcurrentsandrotorspeed．Thepapergivesdesignmethodsofsystemhardwareandsoftware．Experimentresultshowsthatthesystemhasagoodcontrolprecisio

4、nandhighrealtimeperformance．Keywords：DSPVectorcontrolIntelligentpowermodulelJ引昌随着电力电子技术和控制理论的发展，交流电机的控制方法得到了很大改善。相对于直流电机而言，交流电机机构简单、运行可靠，在生产和生活各个领域都有广泛运用。数字信号处理器(DSP)具有很强的控制功能，它的高速运算处理能力使得很多的复杂控制算法和功能得以实现，增强了控制的灵活性，在控制领域得到了很好的应用。本文介绍的基于高性能DSP芯片TMS320F2812的控制系统，利用电压空间矢量调制技术实现交

5、流异步电机矢量控制。1矢量控制基本原理图1矢量控制原理框图1．1矢量控制技术1．2空间矢量PWIVl的实现矢量控制是一种先进的控制策略，其基本思想是将交流电机电压空间矢量调制(SPWM)方法是从电动机的角度出发，以的模型通过坐标变换，使之成为直流电机模型，将定子电流分解三相对称正弦电压产生的圆形磁链为基准，通过三相交流逆变器为按转子磁场定向的两个直流分量，分别进行独立控制，达到直的不同开关状态的选择，使得实际磁链逼近基准圆形磁链，从而流电机的控制效果。它通过将电机的电流、电压、磁链等量变换达到较高的控制性能。图2是典型的三相电压源逆变器。其中到同

6、步坐标系中实现电机转矩和磁通的解耦控制，从而实现快速共有6个开关器件组成，任意时刻，同一桥壁上的两个开关不能同时导通，而是由互补的驱动信号控制。的转矩响应。矢量控制原理框图如图1所示，系统首先将给定信号通过图2中，Clark变换，将三相静止坐标变换成两相静止坐标，再通过Park、、是逆变器的电压输变换将两相静止坐标变换成两相旋转坐标。经过Park变换后，出，当逆变桥将定子电流矢量分解成按转子磁场定向的两个直流分量，一个是上半部分的一用来产生旋转磁动势的励磁分量i，另一个是用来产生电磁转矩个功率晶体管的转矩分量i，然后分别对磁场和转矩进行独立控制。

7、通过Park导通时，即a、b变换和Clark逆变换，得到三相交流控制信号i。，i，i。，进而去控或C为1时，制逆变桥。其下半部分相对的功率晶体图2三相电压源逆变器收稿日期：2011一Ol一31《电气自动化}2011年第33卷第4期电气传动和自动控制ElectricDrive＆AutomaticControI管被关闭(aQ．b或c为0)。所以a．b和C为1或为0的状态将决整流逆变电路驱动电压为8—20V，采用光耦隔离驱动电路，将从定、、三相输出电压的波形情况。在实际的运行中逆变器DSP发出的3．3VPWM驱动信号进行幅值和功率放大，同时还有8个开关

8、状态这8个开关状态对应8个基本电压矢量。如图3要保证转换的速度和精度。所示，其中包括六个开关矢量一及两个零开关矢量和2．3电流检测电路，