基于上位机永磁同步电机控制系统设计

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1、第48卷第10期电力电子技术Vo1．48，No．102Ol4年1O月PowerElectronicsOctober2014基于上位机的永磁同步电机控制系统设计李长红，陈超波，边党伟，韩耀鹏(1．西北机电工程研究所，陕西咸阳712099；2．西安工业大学，电子信息工程学院，陕西西安710032)摘要：提出一种基于上位机的永磁同步电机(PMSM)电流环和速度环控制方法，在PMSM矢量控制的基础上，通过电流环零．极点对消原则和速度环期望中频区宽度，给出了电流环和速度环控制器参数设计方法。此外，对PMSM给定零角度电流矢量．实现了电机零位角的自动鉴别。最后，在开发的基于DSP的PMSM控制系统及上

2、位机软件平台上实现了上位机的电流环和速度环控制参数自动计算及实验数据的记录、上传及曲线显示，速度阶跃响应速度快，超调量小。实验结果证明了该方法的有效性及工程实用性。关键词：永磁同步电机：矢量控制；上位机中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)10—0037—03DesignofPermanentMagnetSynchronousMotorControlSystemBasedonHostComputerLIChang—hong，CHENChao—bo，BIANDang—wei，HANYao—peng(1．NoahwestInstituteofMechani

3、cal&ElectricalEngineering，Xianyang712099，China)Abstract：Apermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)currentloopandspeedloopdesignmethodispresentedbasedonhostcomputer．Onthebasisofvectorcontrol，curentloopandspeedloopcontrolparametersdesignmethodsaregiventhroughtheprincipleofzero-polecancellationandthespee

4、dloopexpectedwidthofmid—frequencyintervalrespectively．Fu~hermom，bygivingzero-anglecurentvectoronPMSM，motorzeroangleautoidentificationisreal‘ized．Lastly，PMSMcontrolsystembasedonDSPandhostcomputersoftwareplatformisdeveloped．Hostcomputerauto-calculatingofcurentloopandspeedloopcontrolparametersiscarri

5、edoutandexperimentaldatarecording，upoadingandcurvedisplayingareexecuted．Thespeedstephasfastresponseandlowerovershoot．Theexperimentalresul~showtheefectivenessandengineeringpracticabilityofthemethod．Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor；vectorcontrol；hostcomputerFoundationProject：SupposedbyShaanx

6、iInternationalTechnologyCooperationMajorProject(No．2013KW08)1引言这里在PMSM矢量控制l4_s]的基础上．通过给定电机或驱动器等基本参数，实现了基于上位机的PMSM具有体积小、功率密度高和效率高等优电流环和速度环控制参数自动计算．并将电流环和点，由其组成的驱动系统在工业、国防及制造业等速度环控制器参数下传至驱动器。此外，借助上位领域得到广泛应用[1-21，其采用矢量控制(磁场定机软件。可实现电机零位角的自动测量及运行过向控制)实现转速、电流双闭环调速系统，得到优程中采集的变量(如电流、转速)的波形显示，实现良的调速性能。比例一积

7、分(PI)控制器【，】以其结构了一台驱动器对一定容量下不同电机的驱动。简单．参数调节容易及鲁棒性好被广泛应用于伺服系统。PMSM伺服系统的电流环和速度环通常采2永磁同步电机矢量控制原理用PI控制．控制参数调整通常依赖于调试人员经PMSM在d．q坐标系下的电压方程为[6]：验，多采用试凑法。当电机或负载惯量发生变化时fdiddt=一R￡d‘p∞上gi口／d+Md／Ld，1、需重新修改源程序中的控制参数，费时费力。[di／d