基于dsp2812的永磁同步电机控制系统设计(1)

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1、《工业控制计算机》2009年22卷第9期61基于DSP2812的永磁同步电机控制系统设计DesignofControllerforPMSMBasedonDSP2812张斌费树岷王冬晓（东南大学自动化学院，江苏南京210096）摘要阐述了一种以可编程DSP控制器为核心的应用于变频系统中空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法的实现。根据控制要求，结合TMS320F2812的特点，对实现思路、DSP硬件电路设计及软件编程设计进行了系统的说明，较完整地阐述了交流电机的SVPWM控制的DSP实现。关键词：DSP，SVPWM，永磁同步电机Abs

2、tractThispaperdiscussesthemethodthatisappliedinSVPWMvariablefrequencysystembasedoneditableDSPcon-troller．Accordingtotherequirementofcontrolling,thepapergivesasystemicinstructiononrealizationthread,DSPhardwarecircuitdesigningandsoftwareprogrammingcombiningthefeatureso

3、fTMS320F2812andillustratedtheDSPrealizationofvariable－frequencyspeedvariationSVPWMcontrollingperfectly．Keywords:DSP,SVPWM,PMSM在交流伺服系统中，由于电机本身具有的非线性和强耦合种是通过上位机给定，给定参数包括运行频率和电机转向设定。特性，其控制方法相当复杂，因此用普通单片机很难取得良好的F2812根据设定产生一定频率和占空比的PWM信号，经过隔控制效果。本文中采用TI公司的高速数字信号处理器离、驱动控制I

4、PM逆变器，把直流逆变成交流，最终实现对交流TMS320F2812为控制核心，用AT89S52单片机为辅助控制。考电机的控制。系统配有电压、电流霍尔传感器，实时检测电机A、虑到单片DSP控制，工作量过于庞大，包括信号采集、信号辨B相电流，霍尔传感器将电压、电流信号转换成mA级电流信识、数学运算、信号输出、通讯以及按键显示等，这样可能会影响号，通过采样、放大、调理、限幅送入F2812的AD采样口。交流系统的控制精度和控制质量，同时也会给软件编程带来很大的电机轴上安装了光电编码器，直接通过电平转换接至DSP的麻烦。最终DSP只完成信

5、号采集和数学运算以及PWM信号输QEP电路，通过鉴相、计数从而检测电机转速及位置信息。出，而无线遥控、液晶显示以及与上位机通讯交给单片机完成。单片机实时与F2812交换数据，通过双口RAM（IDT7132）单片机通过双口RAM与DSP交换数据。利用空间矢量脉宽调完成。因为双口RAM是5V供电，F2812是3．3V供电，所以其制控制算法，可以有效地解决电机的强耦合特性，适时地控制电数据总线和地址总线需经过电平转换方能交换数据。这里有一机的转矩、速度和位置状态，并且不用过大体积的能量变换装置点要注意，就是地址总线是单向的，而数据总线

6、是双向的，需通即可随意地控制瞬态电流的幅值。过DSP专门的IO口来控制电平转换芯片的方向控制端，严格1永磁同步电机矢量控制控制数据的流向。当采用无线遥控时，数据先通过红外遥控送入矢量控制实际就是对电动机定子电流和幅值的控制。电动单片机，单片机解码再编码，通过总线方式送入到双口RAM中机的电磁转矩取决于定子电流的空间矢量is，而is的大小和相的指定单元，DSP通过总线方式读取相应地址空间的数据和命位又取决于id和iq，通过控制id和iq便可以控制电磁转矩。永磁同步电机的用途不同，电动机电流矢量的控制方法也有所不同。可采用的控制方法

7、主要有id＝0控制、最大转矩／电流控制、弱磁控制、cosφ＝1控制、恒磁链控制及最大输出功率控制等。本控制系统采用id＝0的控制方法。这种控制方法的优点是从电机端口看，相当于一台他励直流电动机，定子电流中只有交轴分量，且定子磁动势空间矢量与永磁体磁场空间矢量正交，β＝90°，电动机转矩中只有永磁体转矩分量，没有直轴电枢反应，不会引起永磁体的退磁现象，可以实现隐极式电机最大转矩电流比控制。缺点是当负载增加时，定子电流增大，会引起电机端电压增大，要求逆变器有足够高的输出电压和较大的容量。2控制系统硬件设计2．1系统总体设计系统采用双

8、CPU控制，即采用TMS320F2812与AT89S52协同工作。三相交流电机由智能功率模块（IPM）驱动。在开环状图1系统整体框图态下，系统参数设定有两种方式。一种是通过无线遥控给定，一62基于DSP2812的永磁同步电机控制系统设计令，通过译码获取命令，从而