中科芯集成电路有限公司 洪锋 冒国均 陈国真

基于DSP芯片TMS320F28335设计了永磁同步电机的矢量控制系统并采用PI（比例-积分）控制器实现闭环控制，介绍了控制算法的软件实现流程和硬件电路设计。硬件电路包括角度检测反馈电路、电流检测反馈电路和驱动电路。通过电流环和速度环的阶跃响应实验，验证了该控制系统的有效性。该PI矢量控制系统简单有效、易于实现，有效的拓展了永磁同步电机在工程实践中的应用。

0 引言

永磁同步电机具有效率高、可靠性好、结构紧凑等优点，具有较好的动态响应性能和稳态运动精度，在精密平台、航空航天、电动汽车、轨道交通等领域得到了广泛的应用。

永磁同步电机优异的调速性能取决于控制策略的设计。矢量控制将三相交流电流转化为解耦的d轴和q轴电流的控制，受到了众多学者的青睐。文献[1-4]在矢量控制系统的基础上，分别采用电流预测控制器[1]、内膜控制器[2]、自抗扰控制器[3]，模糊控制器[4]来提高永磁同步电机的性能。然而，复杂控制器的设计会导致算法实现困难，极大的限制了其在工程实践中的应用。PI控制器结构简单，易于实现，在工业控制中得到了广泛使用[5-6]。

本文以DSP芯片为主控芯片，搭建了永磁同步电机的PI矢量控制系统，介绍了算法实现流程和硬件电路设计。通过电流环和速度环的阶跃响应实验，验证了控制系统的有效性。

1 PI矢量控制器及软件实现

1.1 PI矢量控制器

矢量控制在交流电机的伺服控制系统中被广泛使用。……