永磁同步电机调速系统矢量控制的研究

随着永磁同步电机(PMSM)在许多领域得到广泛应用，对PMSM的研究成为一种必然的发展趋势，具有实际的意义和价值。本文采用TI公司专用于电机控制的TMS320F240型数字信号处理器(DSP)作为核心，设计并开发了全数字化的PMSM矢量控制调速系统的软、硬件，简化了系统，并提高了系统的通用性。 首先，进一步深入的研究了永磁同步电机的矢量控制理论，建立了PMSM数学模型，并在此基础上讨论了PMSM的矢量控制调速方案，给出系统控制框图。 其次，介绍了控制系统软、硬件结构和主要功能模块的原理及其实现方法。硬件方面主要论述了控制电路各部分及外围辅助电路的设计和调试。在硬件的基础上，软件采用汇编语言编程，实现了转速和电流双闭环矢量控制。给出了系统主程序和PWM下溢中断处理程序流程图，PMSM矢量控制的主要控制策略如电流采样与定标、速度采样与定标、矢量坐标变换、sinθ和cosθ值生成、PI调节、SVPWM波形生成等都是在PWM下溢中断服务子程序中完成的。为达到数值的统一，对软件中所采用的参数进行了定标。 再次，本文对空间电压矢量(SVPWM)调制方法做了详细的理论阐述，并给出软件的实现方法。SVPWM调制方法物理概念清晰、算法简单、对直流电压利用率高，易于实现数字化，是现在是研究的热点之一。 最后，在CC2000环境下对程序进行了调试和完善。给定软件所需的电机起动之前状态下的各参数值，经过软件运行，最终输出的PWM波形正确无误，说明设计方案正确，可靠。