基于DSP的永磁同步电机磁场定向控制器设计
回路过压、欠压、过热、过载、制动异常、光电编码器反馈断线等保护功能,故障信号由软硬件配合检测,一旦出现保护信号,便可通过软件或硬件逻辑立刻封锁PWM驱动信号。
4系统软件设计
永磁同步电机磁场定向控制器软件包括DSP主程序和DSP伺服控制程序,其中DSP伺服控制程序由4个部分组成:PWM定时中断程序、光电编码器零脉冲捕获中断程序、功率驱动保护中断程序和通讯中断程序。主程序流程图如图4所示。主程序只完成系统硬件和软件的初始化任务,然后处于等待状态。完整的磁场定向控制(FOC)控制算法用PWM定时中断服务程序中实现。在一个中断周期内,从两路AD采样电流可计算转子位置角和转速,当完成所有反馈通道计算后,再调用正向通道中的计算模块函数,最后输出三相逆变器的空间矢量PWM波信号。其中断周期设定为60μs,0.5ms完成一次速度环和位置环的控制,控制器的PWM开关周期设置为16kHz。PWM定时中断程序的流程图如图5所示。通讯中断程序主要用来接收并刷新控制参数,同时设置运行模式;光电编码器零脉冲捕获中断程序可实现对编码器反馈零脉冲精确地捕获,从而得到交流永磁同步电机矢量变换定向角度的修正值;功率驱动保护中断程序则用于检测智能功率模块的故障输出,当出现故障时,DSP的PWM通道将被封锁,从而使输出变成高阻态。
5结束语
本文提出了基于TMS320LF2407A的永磁同步电机磁场定向控制系统的实现方案,该方案充分利用了DSP的高速运算能力,从而使很多复杂的控制算法和功能得以实现。该系统集实时处理能力和控制器的外设功能于一身,从而实现了系统的实时性和快速性。同时也为开发小体积、智能型永磁同步电机控制系统提供了一种新的途径。
《基于DSP的永磁同步电机磁场定向控制器设计(第2页)》
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4系统软件设计
永磁同步电机磁场定向控制器软件包括DSP主程序和DSP伺服控制程序,其中DSP伺服控制程序由4个部分组成:PWM定时中断程序、光电编码器零脉冲捕获中断程序、功率驱动保护中断程序和通讯中断程序。主程序流程图如图4所示。主程序只完成系统硬件和软件的初始化任务,然后处于等待状态。完整的磁场定向控制(FOC)控制算法用PWM定时中断服务程序中实现。在一个中断周期内,从两路AD采样电流可计算转子位置角和转速,当完成所有反馈通道计算后,再调用正向通道中的计算模块函数,最后输出三相逆变器的空间矢量PWM波信号。其中断周期设定为60μs,0.5ms完成一次速度环和位置环的控制,控制器的PWM开关周期设置为16kHz。PWM定时中断程序的流程图如图5所示。通讯中断程序主要用来接收并刷新控制参数,同时设置运行模式;光电编码器零脉冲捕获中断程序可实现对编码器反馈零脉冲精确地捕获,从而得到交流永磁同步电机矢量变换定向角度的修正值;功率驱动保护中断程序则用于检测智能功率模块的故障输出,当出现故障时,DSP的PWM通道将被封锁,从而使输出变成高阻态。
5结束语
本文提出了基于TMS320LF2407A的永磁同步电机磁场定向控制系统的实现方案,该方案充分利用了DSP的高速运算能力,从而使很多复杂的控制算法和功能得以实现。该系统集实时处理能力和控制器的外设功能于一身,从而实现了系统的实时性和快速性。同时也为开发小体积、智能型永磁同步电机控制系统提供了一种新的途径。
《基于DSP的永磁同步电机磁场定向控制器设计(第2页)》