基于STM32F103和IFOC的三相交流感应电机测控系统设计
2011-08-11杨根莲李信德宁平华
湖南工程学院学报(自然科学版) 2011年4期
关键词:系统
杨根莲,李信德,宁平华
(1.马鞍山职业技术学院,马鞍山243031;2.湖南工程学院,湘潭411104)
0 引 言
交流感应电机因为结构牢固,运行稳定可靠,成本低廉和高效率而被广泛使用,但是交流电机的电磁关系具有多变量、非线性和强耦合特性,用传统的方法很难对其进行精确控制,因而限制了它在精确定位、转矩控制、速度控制等场合中的应用[1].近年来,随着交流电机控制理论研究的不断深入,新的交流电机控制算法也层出不穷,为交流感应电机应用范围的扩大提供了可能.间接磁场定向控制就是其中之一,它采用转子磁场定向的方法,实现定子电流的励磁分量与转矩分量的动态解耦,采用PI连续调节方式,实现转矩与转子磁场的控制.为实现这些功能需要进行大量的数据运算及实时控制,对微处理器运算能力和速度要求很高.用传统的单片机来控制很难满足要求.本系统选用ST公司STM32F103RC控制器,它是一款基于ARM Cortex-M3内核且拥有丰富外围资源的高性价比32位微控制器.它最高72MHz的时钟频率以及片内三相PWM波发生器、正交编码器接口、ADC以及CAN、USB等多种通信接口使IFOC算法能够高效便捷的实现.
1 IFOC算法
1.1 算法简介
IFOC算法的核心思想就是通过坐标变换将定子电流分解为产生磁场的励磁电流分量和产生转矩的转矩电流分量,使感应电动机的控制能像直流电动机控制一样简单.因为转子磁通矢量要通过定子电流和其它参数计算获得,因此称为间接磁场定向控制[2].