圖3永磁同步電機實行磁場定向控制原理框圖
通過電流傳感器測量逆變器輸出的定子電流iA、iB，經過DSP的A/D轉換器轉換成數字量，并利用ic= -(iA+ iB)計算出ic。通過Clarde變換將電流iA、iB、ic變換成旋轉坐標系中的直流分量isq、isd，isq、isd作為電流環(huán)的負反饋量。
利用增量式編碼器測量電動機的機械轉角位移θm ，并將其轉換成電角度θe和轉速n。電角度θe用于參與Park變換和逆變換的計算。轉速n作為速度環(huán)的負反饋量。
給定轉速nref與轉速反饋量n的偏差經過速度PI調節(jié)器，其輸出作為用于轉矩控制的電流q軸參考分量isqref。isqref和isdref(等于零)與電流反饋量isq、isd的偏差經過電流PI調節(jié)器，分別輸出dq旋轉坐標系的相電壓分量Vsqref和Vsdref。Vsqref和Vsdref再通過park逆變換轉換成αβ直角坐標系的定子相電壓矢量的分量Vsαref和Vsβref。
當定子相電壓矢量的分量Vsαref、Vsβref和其所在的扇區(qū)數已知時，就可以利用電壓空間矢量SVPWM技術，產生PMW控制信號來控制逆變器。
以上操作可以全部采用軟件來完成，從而實現三相永磁同步伺服電動機的全數字實時控制。
2．驅動器的設計
驅動器是系統(tǒng)的功率變換部分，是驅動電機運轉的關鍵部分，該部份包括整流、逆變、前置驅動、SVPWM驅動輸出、電流檢測及多種保護功能。硬件系統(tǒng)原理圖如圖4所示：
圖4 驅動器硬件系統(tǒng)原理圖
電流環(huán)的運算需要DSP對電機相電流的檢測 ，該系統(tǒng)設計只需要采集兩相的電流(圖3中iA,iB)，根據電流定理就可以知道第三相的電流了。本系統(tǒng)所采用電流傳感器為LEM(萊姆)公司的LTS6-NP，如圖4中U2，U3，其為霍爾型電流傳感器，采用單極供電具有出色的精度，良好的線性度，低溫漂和反應時間快等特點，測量范圍可很靈活的配置為從-3A到+3A、-6A到+6A和-19.2A到+19.2A，非常適用于電機的電流檢測。
圖4中的U1 IR2136是IR公司的一個性能較好的高壓IGBT驅動器，它接受來自DSP的6路PWM信號，處理后驅動圖4中6只IGBT(Q1-Q6)，產生SVPWM信號，控制永磁同步電機的運轉，以達到理想的伺服控制性能。
3．編碼器的設計
永磁同步電機精確控制離不開編碼器，DSP只有通過對編碼器A、B信號及U、V、W信號的檢測計算，才能完成電機仍至整個系統(tǒng)的精確控制。另一方面，我們只有自己設計并制作編碼器，才可將價格降到最低限度。
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