TI为其DSP芯片提供了配套的软件开发环境——CodeComposerStudio(CCS),用户可以在这个开发环境中完成软件模块的编写,编译,链接生成可执行代码,然后通过下载工具将可执行代码加载到实际的处理器中,通过配套的仿真器,可以在CCS的环境中在线查看变量的变化情况,这样可以很方便的在线更改参数及观察响应的波形,寻找系统最优配置参数。
设计中,东莞电机厂首先在Matlab仿真环境下对永磁同步电机的本体模型进行了分析,验证控制算法的有效性之后,使用C语言在CCS开发环境中编写模块化控制程序,实现控制算法。
一、软件设计方案
本次系统是基于矢量控制方法,选用PID控制策略作为电流环和速度环的控制算法,选取的调制方式是SVPWM调制方式。系统的控制框图如图1所示。外层是速度环,内层是电流环。采用模块化的程序设计思路,即将图中的每一个方框设计成一个程序模块,暴露给外部的是电机输入端和输出端,各模块之间通过输入输出信号相连,这样在观察程序变量及调试程序的时候,可以快速的定位到变量及有问题的模块,提高了调试程序的效率,减少了代码量,使程序清晰可读。
系统设计能够完成的功能如下:(1)实现dq坐标系下的电流控制;(2)实现转速的控制;(3)实现位置随动系统的控制;(4)通过上位机实时观察系统的响应波形,包括电流,速度的响应波形。目前已经完成了前2条,其它的功能需要后续的工作继续完成。
二、电流采样时刻确定
永磁同步电机采用的是180°驱动的方式,为了获取相电流信号,在设计系统硬件电路时,是在UV两相下桥臂开关管与直流地之间串接采样电阻来获得相电流信号,这样可以保证在下桥臂开通时刻能够检测到相电流;在下桥臂关断的时刻,由于环球电机是感性负载,电流不会发生突变,所以当下桥臂关断时,会出现电流续流的情况。由有效电压矢量K切换到零矢量。时的续流图如图2。其它情况可以类似进行分析。
选取定时器下溢中断作为系统电流的采样时刻,调制方式选取SVPWM,这样在每次。矢量作用后,比较匹配发生前,UV两相上桥臂关闭,下桥臂开通;而在PWM开始到有效矢量作用之前的这段时间,由于二极管的续流,也可以保证UV相检测到电流,所以这是一种可行的电流检测方案。
三、SVPWM编程实现步骤
由电流控制器输出可以得到dq相期望的相电压,通过反Park变换得到a和相电压和为了使程序具有通用性,以便适用于不同电源供电的逆变电路。
四、算法流程图
系统设计中,使用事件管理器A(EVA)的定时器下溢中断,在中断处理程序完成电流采集,位置信号处理以及速度的计算,实现电流环,速度环和位置环的PID运算,以及矢量控制算法及SVPWM算法。程序设计采用模块化的设计思路,每个功能单元都设计成一个单独的模块,各模块之间依靠输入输出信息联系。各模块的流程图如下。
如想了解更多关于广东省东莞电机有限公司的信息,可关注网站:http://www.dgmotorcn.com 联系电话:0769-26266341 李先生
联系电话:0769-26266341/ 0769-22287019 联系手机:13827265823 / 13825759688
联系人:李先生 联系QQ:2858083868/187252656
联系地址:东莞市麻涌镇麻涌大道新基路段2号