基于标幺化模型的PMSM矢量控制系统设计.pdf

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1、第50卷第6期电力电子技术Vo1．50，No．62016年6月PowerElectronicsJune2O16基于标幺化模型的PMSM矢量控制系统设计宋建国，牟蓬涛，林强强(北京工业大学，电子信息与控制工程学院，北京100124)摘要：在电机矢量控制系统中，由于受到控制器位数的限制，采用参数的有名值进行计算存在数据运算精度低、易溢出等问题。研究了永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统参数标幺化的实现方案，推导了PMSM数学模型的标幺化方法和基本物理量基准值的选取，给出了采集信号标幺化的实现过程，最后基于TMS320F28335型数字信号处理器(DSP)进行了实验，实验验证了该方法的可行性、有

2、效性。关键词：永磁同步电机；矢量控制系统；标幺化中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)06-0058—03DesignonVectorControlSystemforPMSMBasedonPer-unitModelSONGJian—guo，MOUPeng-tao，LINQiang-qiang(BeO'ingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract：Inthevectorcontrolsystemofthemotor，becauseofthelimitednumberofthecontroll

3、er，therearesomedisadvantagescausedbyusingactualvaluesforcalculation，suchasdataoverflowandlowdataprecision．Thispaperfocusesontheper-unitmodelrealizationofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)vectorcontro1．Themethodtogettheper—unitmodelofPMSMisderivedindetail．Andthebasicphysicalquantitiesandtheirbas

4、evaluesareobtained．Theprocessoftransformingexternalsignalsintoper-unitvaluesisintroduced．Finally．someexperimentsaredonebasedonthefeasibilityoffloating—pointdi~tMsignalprocessing(DSP)TMS320F28335．Theexperimentalresultsverifythevalidityandfeasibilityofthemethod．Keywords：permanentmagnetsynchronousmot

5、or；vectorcontrolsystem；per—unit1引言2基本物理量基值选取PMSM具有损耗少、效率高、节电效果明显的在电机矢量控制系统中．可针对电压、电阻、优点。它以永磁体提供励磁，使电动机结构较简电流、磁链和时间等参数选择对应的基准值。得到单，省去了易出问题的集电环和电刷，提高了电动标幺值形式的方程。为简化计算与转换，应使不同机运行的可靠性；且无需励磁电流，无励磁损耗，类物理量的基准值间满足一定约束关系，使标幺提高了电动机的效率和功率密度。因而它是近年化后的参数在1附近且用标幺值表示的数学模型研究较多并在各领域中应用越来越广泛的一种电与有名值形式一致。各物理量的基值在满足约

6、束动机【l】。在PMSM的矢量控制系统中，由于参与计关系的前提下．只有部分物理量的基值选取是独算的物理量数值相差较大。采用同一Q格式定标立的，称为基本物理量【。选用系统功率和电机电出来的结果相差较大。因此在DSP处理过程中会压作为PMSM矢量控制系统的基本物理量，其余出现数据运算精度低、数据运算易溢出等问题[21。物理量基值由这两个基本物理量基值通过约束关在此研究了一种基于标幺化模型的PMSM矢系算得。标幺值用变量加上标“表示。各变量基量控制系统。给出了PMSM的数学模型，推导了准值：系统功率为尸b，电压Ub=，、／3，为直PMSM数学模型的标幺化方法和基本物理量基准流母线电压，电流=2(

7、3)，阻抗zb=uJi，电值的选取。给出了采集信号标幺化的实现过程。最机供电额定频率为．，电角频率=2，电感L=后．基于TMS320F28335浮点型DSP和SDS一4—，机械角速度=∞，转矩Tb=，磁链15T型PMSM进行了实验研究。==udo,b，角度Ob=2~，转动惯量五=。在d。q坐标系中所有物理量采用上述基值求取标幺值，建立标幺化模型进行运算，即可在DSP定稿日期：2015一ll一03作者简介：宋建国(1974