张允志，廖良闯，李云飞

（连云港杰瑞电子有限公司，江苏 连云港 222006）

1 引言

随着电力电子技术、计算机技术以及控制理论的发展，电机的高性能控制技术达到了很高的水平，这些技术水平的提高很好地推动了伺服驱动这一产业的发展。目前市场上伺服驱动系统多为AC 220 V或AC 380 V供电，但是一些用于车载环境作业的伺服控制系统，其供电电源为电瓶提供的28 V电源，即要求整个驱动系统采用的工作电压为28 V，并且对一些负载转矩较大的车载系统，要求驱动系统能够输出大电流以提高系统的带载能力。

针对上述情况，本文设计实现了一种以DSP［1］和CPLD为主控芯片、高精度旋转变压器及轴角转换模块为位置速度采集单元的低压大转矩永磁同步电机（PMSM）驱动系统。该系统不仅可实现对PMSM的高精度、快响应和大范围的调速，且具有结构简单，运行可靠，抗干扰能力较强的特点。

2 系统控制原理

2.1 系统控制方法

PMSM模型是一个多变量、非线性、强耦合系统。为实现转矩线性化控制，就要对电机转矩的控制参数进行解耦，而矢量控制［2］则是通过解耦控制转矩电流来控制电机电磁转矩。本系统采用定子励磁电流id=0，转子磁场定向的控制方法［3］，控制系统简单，转矩稳定性较好，可以获得较宽的调速范围和较高的控制精度。

2.2 PMSM数学模型

在转子磁场定向坐标系（d-q）中，PMSM的转矩方程为

式中：Te为电磁转矩；Np为电机极对数；Ψr为转子永磁体磁链；isd，isq为 d，q 轴定子电流；Ld，Lq为d，q轴定子绕组电感。

在基速以下恒转矩运行区域中，采用基于isd=0的矢量控制方式，由式（1）可得：