王新君，巫庆辉，申庆欢

(渤海大学，锦州 121013)



基于DSP的PMSM矢量控制的优化设计与实现

王新君，巫庆辉，申庆欢

(渤海大学，锦州 121013)

设计了基于DSP2812永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统，采用高性能的霍尔电流传感器采集电流信号、隔离电压传感器采集母线电压信号的措施对硬件进行了优化设计，提高了硬件的效率，另外，采用片外高精度AD7606提高A/D转换精度。在软件上，根据有无霍尔信号提出了矢量控制中扇区的混合计算方法，提高了扇区判断的准确性与可靠性；另外，又将算法分为实时算法和非实时算法，在实时算法中使用IQmath函数库提高算法运算速度，提高了控制的实时性。通过MATLAB仿真及试验验证了系统良好的运行效果。

数字信号处理器;矢量控制;空间电压脉宽调制;永磁同步电动机;优化设计

0 引 言

近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论，稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机(以下简称PMSM)被广泛的应用在工业控制领域[1]。由于其转子不需外部励磁，因此具有体积小、重量轻、运行效率高、动态性能好、调速范围宽等优点[3-6]。本文从实际应用出发，通过对硬件电路和软件算法的优化设计，实现了对PMSM高精度、高动态性能控制。随着数控机床、机器人等领域对伺服驱动器性能要求不断提高，PMSM高性能控制系统逐渐成为交流伺服传动系统的主流[7-10]。

1 PMSM矢量控制系统

PMSM矢量控制系统结构框图如图1所示，其控制思想是设法在三相交流电动机上模拟出直流电动机转矩控制的规律，通过坐标变换、磁场定向的方法将定子电流分解为励磁电流分量与转矩电流分量，并且两个分量互相垂直，相互独立，从而实现解耦控制[13-15]。……