基于DSPIC的工業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2013-03-25 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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2 控制策略和系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2．1 電機(jī)運(yùn)行的控制策略
PWM控制是直流無(wú)刷電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的控制核心，任何控制箅法的最終實(shí)現(xiàn)幾乎都是以各種PWM控制方式完成的。本系統(tǒng)中我們采用的是方波控制，該控制方式是以三相對(duì)稱(chēng)正弦波電壓供電時(shí)對(duì)稱(chēng)電動(dòng)機(jī)定子的理想磁鏈圓為基準(zhǔn)，由三相逆變器不同的開(kāi)關(guān)模式產(chǎn)生的實(shí)際磁鏈?zhǔn)噶咳ケ平鶞?zhǔn)磁鏈圓，以達(dá)到高性能的控制，同時(shí)可以較好地改善電源電壓。利用效率由于該控制方法把逆變器和電機(jī)作為一個(gè)整體來(lái)考慮，因而模型構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，便于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。
如圖2所示是一種典型的三相電壓源逆變器的結(jié)構(gòu)，逆變橋電路的電壓輸出分別由6個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)所控制。當(dāng)逆變橋上半部分的一個(gè)功率晶體管開(kāi)通時(shí)，其下半部分對(duì)應(yīng)的功率晶體管關(guān)斷。T1、T3、T5三個(gè)功率晶體管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)決定了逆變器輸出的相應(yīng)電壓的大小。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/148078.htm

圖2中，霍爾傳感器在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中輸出6種狀態(tài)。具體如表1所示。

每個(gè)狀態(tài)持續(xù)π／3電角度，這樣就在空間上分成6個(gè)區(qū)間，與之相對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子在相應(yīng)的區(qū)間轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)周期里，每個(gè)功率管導(dǎo)通π／3電角度。定子繞組每周期正、反導(dǎo)通各：π／3電角度，正、反電流間隔：π／3電角度。任一時(shí)刻定子有兩相繞組通電并產(chǎn)生定子磁動(dòng)勢(shì)，隨著轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的變化，定子合成磁動(dòng)勢(shì)以π／3為步長(zhǎng)，步進(jìn)式地旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在定子磁動(dòng)勢(shì)的作用下與之同步旋轉(zhuǎn)。
2．2 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)直接影響系統(tǒng)的整體性能。根據(jù)DSP控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程，采用自頂而下的沒(méi)計(jì)方法依次主要包括以下幾個(gè)模塊：
(1)系統(tǒng)初始化模塊。
(2)主程序是個(gè)循環(huán)等待中斷的過(guò)程，一旦有中斷發(fā)生，則轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。
(3)電機(jī)調(diào)速模塊：根據(jù)用戶設(shè)置及腳踏板的控制信號(hào)，結(jié)合改進(jìn)的積分分離PI算法調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。
(4)故障處理程序：故障監(jiān)視程序是保護(hù)系統(tǒng)安全工作比較重要的一環(huán)，一旦故障發(fā)生，立刻封鎖PWM的輸出，啟動(dòng)智能功率模塊的保護(hù)。