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《基于DSP TMS320F2812的永磁同步电机直接转矩控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2007年第11期·控制与检测·文章编号:1001-2265(2007)11-0057-03基于DSPTMS320F2812的永磁同步电机直接转矩控制施丰苹,彭辉(中南大学信息科学与工程学院,长沙410083)摘要:文章根据永磁同步电机的数学模型和直接转矩控制的基本原理,设计了一种基于TMS320F2812的全数字化直接转矩控制系统。首先利用MATLAB软件对直接转矩控制系统进行建模和仿真,得到电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形,然后对系统进行实验研究。关键词:直接转矩控制;永磁同步电机;DSP中图分类号:TG659文献标识码:APermanentMagnetSynchronousMo
2、torDirectTorqueControlSystemBasedonTMS320F2812ControllerSHIFeng2ping,PENGHui(MechanicalandElectricalEngineeringCollegeofChinaSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:AccordingtothemathematicalmodelofPermanentMagnetSynchronousMotorandprincipleofDi2rectTorqueControlSystem,aDigitalDTCcontrolsy
3、stembasedonDSPTMS320F2812isproposedinthispa2per.Firstly,themodelingandsimulationofthecontrolsystemareintroducedbasedonMATLAB/SIMULINK.Itisshowedthatthesystemwasdesignedrightly.Thenthecontrolsystemcanbeexperimented.Keywords:directtorquecontrol;permanentmagnetsynchronousmotor;DSP子A相绕组α轴的转子空间位置角;δ为
4、定、转子磁链0引言ψs与ψPM间夹角,即电机功角。转子dr-qr坐标系下二十世纪八十年代德国Depenbrock教授和日本学的永磁同步电机的数学模型可表示为:者Takahashi分别提出直接转矩控制算法,虽然在理论推导和实现方法上有所不同,但是基本思想是一致的,即放弃了矢量控制中电流解耦的控制思想,去掉了PWM脉宽调制器和电流反馈环节,转而通过检测母线电压和定子电流,直接计算出电机的磁链和转矩,并利用两个滞环比较器直接实现对定子磁链和转矩的解耦[1]控制。因此,与矢量控制相比,直接转矩控制具有转矩响应快、控制结构简单、易于实现全数字化等特点。1永磁同步电动机的数学模型图1永磁同步电机直
5、接转矩控制矢量图ψd=Ldid+ψr(1)永磁同步电机直接转矩控制矢量图如图1所示。ψq=Lqiq(2)图中:a-b-c为三相静止坐标系,α轴指向实际定子ud=Rsid+pψd-ωrψq(3)绕组A相轴线,α-β为两相静止坐标;dr-qr为以转子uq=Rsiq+pψq+ωrψd(4)电角速度ωr旋转的两相旋转坐标系,dr轴指向转子永3磁体磁链ψ方向;d-q为以同步速ω旋转的两相T=np(ψdiq-ψqid)(5)PMsss2坐标系,ds轴指向定子磁链ψs方向;θ为dr轴相对定式中,Ld、Lq分别为dr、qr轴电感;np为极对数;ud、uq、收稿日期:2007-04-17作者简介:施丰苹
6、(1982—),男,浙江湖州人,中南大学信息科学与工程学院硕士研究生,(E-mail)shifenping0000@163.com。·57··控制与检测·组合机床与自动化加工技术id、iq、ψd、ψq分别为dr、qr的电压、电流和磁链分量;T×16位0等待周期片上SARM和128K×16位片上为电磁转矩;p是微分算子。Flash(存取时间36ns)。表1电压矢量开关表2直接转矩控制原理磁链锁在扇区123456ψQTQ直接转矩控制的控制原理图如下图2所示。1110010011001101100101011001100100110011010011001101100110000011011
7、00110010011本系统以TMS320F2812数字信号处理器为核心,控制智能功率模块(IPM),从而把直流转换成交流,驱动永磁同步电机。硬件电路包括三个部分:主电路、控制电路、测量电路。图3为系统硬件结构图。图2直接转矩控制的控制原理图控制时检测出直流母线电压Ua、Ub、Uc和定子电流ia、ib、ic,再按式(6)进行坐标变换到静止的定子坐图3系统硬件结构图标系(α,β)上。4系统软件设计11X(t)1--aXα(t)222X(t)==X
