基于DSP的PMSM矢量控制系统的硬件和软件实现.-论文
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第３５卷第１期
２０１４年２月
电力电容器与无功补偿
Ｐｏｗｅｒ
Ｃａｐａｃｉｔｏｒ＆Ｒｅａｃｔｉｖｅ
Ｐｏｗｅｒ
Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
Ｖ０１．３５
Ｎｏ．１
Ｆｅｂ．２０１４
基于ＤＳＰ的ＰＭＳＭ矢量控制系统的硬件和软件实现
耿翠红，曹以龙
（上海电力学院电气工程学院，上海２０００９０）
摘要：随着电力电子技术和计算机控制技术的迅速发展，同步电机在调速领域得到了广泛的
应用。永磁同步电机（ＰＭＳＭ）以其独特的优势逐渐成为主流，本文以ＤＳＰＯ—ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７
为核心，给出了ＰＭＳＭ矢量控制系统的整体硬件结构及软件实现的思想，并重点介绍了系统
中检测电路、系统保护电路等相关电路。
关键词：永磁同步电机；ＤＳＰ；硬件；软件
中图分类号：ＴＭ３４２文献标识码：Ａ文章编号：１６７４．１７５７（２０１４）０１－００３０－０４
Ｈａｒｄｗａｒｅ
ａｎｄ
Ｓｏｆｔｗａｒｅ
Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｏｆ
ＤＳＰ．ｂａｓｅｄ
ＰＭＳＭ
Ｖｅｃｔｏｒ
Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｓｙｓｔｅｍ
ＧＥＮＧ
Ｃｕｉｈｏｎｇ，ＣＡＯ
Ｙｉｌｏｎｇ
（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｐｏｗｅｒ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｆ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｐｏｗｅｒ，Ｓｈａｎｇｈｍ
２０００９０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｎｌ
ｔｈｅ
ｒａｐｉｄ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｏｆ
ｐｏｗｅｒ
ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
ａｎｄ
ｃｏｍｐｕｔｅｒ
ｃｏｎｔｒｏｌ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ｓｙｎ—
ｃｈｒｏｎｏｕｓ
ｍｏｔｏｒ
ｈａｓ
ｂｅｅｎ
ｕｓｅｄ
ｗｉｄｅｌｙ
ｉｎ
ｔｈｅ
ｓｐｅｅｄ
ｃｏｎｔｒｏｌ
ｆｉｅｌｄｓ．Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ
ｍａｇｎｅｔ
ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ
ｍｏ—
ｔｏｒ（ＰＭＳＭ）ｂｅｃｏｍｅｓ
ｔｈｅ
ｍａｉｎｓｔｒｅａｍ
ｂｅｃａｕｓｅ
ｏｆ
ｉｔｓ
ｕｎｉｑｕｅ
ａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｉｎ
ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ．ｔｈｅ
ｏｖｅｒａｌｌ
ｈａｒｄｗａｒｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ａｎｄ
ｔｈｅ
ｓｏｆｔｗａｒｅ
ｏｆ
ＰＭＳＭ
ｖｅｃｔｏｒ
ｃｏｎｔｒｏｌ
ｓｙｓｔｅｍ
ａｒｅ
ｇｉｖｅｎ
ｗｉｔｈ
ＤＳＰＯ．
ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７
ａｓ
ｃｏｒｅ，ａｎｄ
ｒｅｌａｔｅｄ
ｃｉｒｃｕｉｔｓ
ｓｕｃｈ
ａｓ
ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ａｎｄ
ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
ｃｉｒｃｕｉｔ
ｏｆ
ｔｈｅ
ｓｙｓｔｅｍ
ａｒｅ
ｆｏｃｕｓｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｍａｎｅｎｔ
ｍａｇｎｅｔ
ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ
ｍｏｔｏｒ（ＰＭＳＭ）；ＤＳＰ；ｈａｒｄｗａｒｅ；ｓｏｆｔｗａｒｅ
０引言
永磁同步电机（ＰＭＳＭ）结构多样、性能优良，
而ＰＭＳＭ矢量控制系统能够实现大范围的位置和
速度检测，精度高，动态性能好…。因此，自２０世
纪８０年代以来，ＰＭＳＭ在数控机床以及机器人等
很多领域中得到了广泛的应用。在高性能的伺服
系统中，ＰＭＳＭ数字控制系统已逐渐成为主流旧Ｊ。
本文以实际应用为目的，介绍了以智能功率
模块（ＩＰＭ）和ＤＳＰＯ—ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７为核心的
ＰＭＳＭ控制系统硬件及其软件的实现过程。
１控制系统硬件设计
ＰＭＳＭ控制系统的整体硬件设计原理如图１
所示。
收稿日期：２０１３－０９－０２
·３０·
图１
ＰＭＳＭ控制系统的整体硬件设计原理图
Ｆｉｇ．１
Ｏｖｅｒａｌｌ
ｈａｒｄｗｓｒｅ
ｄｅｓｉｇｎ
ｓｃｈｅｍａｔｉｃ
ｄｉａｇｒａｍ
ｏｆ
ＰＭＳＭ
ｃｏｎｔｒｏｌ
ｓｙｓｔｅｍ
图中ＰＭＳＭ采用表面式正弦波ＰＭＳＭ，为系
统的控制对象，其基本参数为：电机额定功率Ｐ＝
２
ｋＷ，定子额定电流江４
Ａ，转子额定转速为
２
７００
ｒ／ｍｉｎ。功率变换单元包括开关电源和智能
功率模块（ＩＰＭ），其中ＩＰＭ模块采用三菱公司生
产的ＰＭ７５ＲＳＡｌ２０。控制系统以最常用的ＤＳＰＯ—
万方数据
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