基于dsp永磁同步电机变频系统设计与研究

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1、学兔兔www.xuetutu.coml匐似基于DSP的永磁同步电机变频系统设计与研究DesignandresearchonvariablefrequencysystemofpermanentmagnetsynchronousmotorbasedonDSP李玉东，李鹏，葛敬涛LlYu—dong。LlPeng。GEJing-tao(河南理工大学电气工程与自动化学院，焦作454000)摘要：针对永磁同步电机(PMSM)存在的复杂电磁关系以及其非线性系统等导致的难以控制问题，在研究矢量控制系统原理基础上，采用直轴电枢电流为零的矢量控制变频调速策略，设计了具有快速动态反应的双闭环控制系统模型，经过系统仿

2、真验证，研究并设计出以32位DSP为控制核心，采用空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的PMSM变频调速系统实验平台。系统经过实验室运行调试，实验结果显示，系统动态响应迅速、运行平稳，验证了系统的可靠性。关键词：永磁同步电机；矢量控制；双闭环；实验平台中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-0134(2014)12(上)-Ol03-04Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2014．12(上)．290引言随着我国对稀土资源的重视以及相关产业的大力发展，PMSM已经广泛的应用在国民经济以及日常生活中，也成为当前研究的重要领域¨]。—．．．L．Z．Z窜PMSM用高

3、性能的永磁体取代了电励磁系统，使]●●●__]得永磁励磁磁场稳态运行时在相绕组中产生正弦：—．．．L波感应电动势，便于对PMSM的控制。C一交流变频调速系统中，逆变驱动技术广泛的1靴2](-00采用脉宽调制的控制方式。针对控制PMSM多采用正弦脉宽调制(SPWM)、空间矢量脉宽调SC(2)制(SVPWM)等技术。SVPWM技术相对传统O0sPwM技术，对电机定子磁场针对性的提出旋转—．]．．●．●．。●．．L__]圆形磁场方式，提高了直流电压利用率以及电机．Z．ZqB．f~_2[co]●●●__]控制性能，较适合PMSM的控制。瑚s0薯二考虑到实验室伺服系统集成化、智能化需求，本文针对PMSM

4、变频调速系统的这些特点，采用SVPWM对实验室伺服系统进行技术改造，研究设计了一种基于DSP的数字化永磁同步电机变频调速系统平台。系统平台实现了电机调速fR+范围、控制精度等主要技术指标的提升，解决了动态响应慢、效率低等问题，充分验证了系统的【c=cfc+pgt。可靠性。上式中，uA、UB和uc为三相定子绕组相电压，1矢量控制系统原理iA、ia和ic为三相绕组中的电流，A、B和llJc为矢量控制是基于功率守恒定律，通过坐标变收稿日期：2014-06-30基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A470342)；河南省高等学校控制工程重点学科开放实验室基金资助项目(KG2011-13)作

5、者简介：李玉东(1974一)，男，河南商丘人，副教授，博士，研究方向为电力电子技术、交直流调速和无速度传感器控制等。第36卷第12期2014—12(上)[1031学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com优化的约束条件有：曲柄存在条件、传力特的参考意义及实用价值。性条件(最大传动角为150。、最小传动角为30。)参考文献：和机构的可装配条件。设两条任务轨迹具有同等【1】林光春，张济，徐礼钜，王冬梅．基于遗传算法的可调平重要程度，因此加权系数W。=w=0．5。遗传算法面五杆机构多任务轨迹优化综合

6、【J】．机械设计与制中，取种群规模为40，交叉概率为0．8，初始变异造，2008，(1)：19—21．概率为0．001，c=0．003。迭代精度￡=10～，停止进【2】李学刚，黄永强，冯丽艳．平面五杆机构双曲柄存在的充要化后，各杆长的最优解如表2所示。条件研究[J】．机械科学与技术，2005，24(1)：51—53．表2轨迹优化综合结果【3】邹慧君，周洪，李瑞琴．可调节型函数生成机构的优化综合[J]．中国机械工程，2002，13(11)：965—967．m0c1Oc2O【3O【40c5．m．m．F(X)【4】TavkhelidzeDS，DavitashviliNS．Kinematicanaly

7、sisof10．22660．53810．98611．35231．71660．000218five—linksphericalmechanism．MechanismandMachine20．45610．33l70．8276Theory[J1．1974．9：181-190．【5】张立杰，李永泉，黄真．球面二自由度5R并联机器人的运5结论动学分析fJ】．中国机械工程，2006，17(4)：343—346