基于DSP的無位置傳感器永磁同步電機(jī)磁場定向控制系統(tǒng)

式（8）為基本電流觀測器，式（9）為BANG－BANG控制器。二者組成滑模電流觀測器，目的是通過適當(dāng)選擇Z和估計(jì)反電勢，使估計(jì)電流和實(shí)測電流誤差為零。二者離散形式為

（2）估計(jì)反電勢　　

（3）轉(zhuǎn)子磁鏈位置θ估算
由反電勢來估計(jì)轉(zhuǎn)子磁鏈位置角，式（14）為反電勢綜合矢量表達(dá)式，可根據(jù)反電勢在α、β軸上的分量來求解轉(zhuǎn)子磁鏈位置角，即式

（4）轉(zhuǎn)子磁鏈位置校正
采用低通濾波器來獲得反電勢，引入了相延遲。該延遲與低通濾波器的相位響應(yīng)直接相關(guān)，其截止頻率越低，對應(yīng)固定頻率的相延遲越大。
基于低通濾波器的相位響應(yīng)，做一個(gè)相延遲表，可以通過查表求得運(yùn)行時(shí)對應(yīng)指令速度（頻率）的相移角。該相移角加上得到?！　?br/>4　系統(tǒng)軟件流程
主程序流程如圖6所示，只完成系統(tǒng)硬件和軟件的初始化任務(wù)，然后處于等待狀態(tài)。完整的FOC控制算法在PWM中斷服務(wù)程序中實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)中斷周期內(nèi)，流程依照系統(tǒng)控制框圖圖2，從一路AD采樣電流，計(jì)算轉(zhuǎn)子位置角，計(jì)算轉(zhuǎn)速，完成所有反饋通道計(jì)算后，再調(diào)用正向通道中計(jì)算模塊函數(shù)，最后輸出三相逆變橋的空間矢量PWM波信號。

5　涉及的硬件
直流電壓供電的三相逆變橋輸出接星型接法的三相電機(jī)定子繞組。DSP提供的六個(gè)PWM輸出經(jīng)光耦隔離以驅(qū)動(dòng)三相逆變橋開關(guān)器件。
置于直流回路的電阻傳感器，提供電機(jī)線電流電壓信號，該信號經(jīng)放大后送入DSP的ADC通道。在實(shí)現(xiàn)控制算法時(shí)，由TMS320C24x控制器的EVM事件觸發(fā)中斷進(jìn)行AD采樣。
在每個(gè)對稱空間矢量PWM周期的前半周期開關(guān)狀態(tài)（Sa，Sb，Sc）從（0，0，0）變到（1，1，1），在這一過程的兩個(gè)中間狀態(tài)采樣線電流信號，在圖7中為（1，0，0）和（1，1，0），結(jié)合圖3定義的三相橋臂開關(guān)狀態(tài)，（1，0，0）時(shí)線電流對應(yīng)a相電流值ia，（1，1，0）時(shí)線電流對應(yīng)c 相電流值－ic，這樣在一個(gè)周期內(nèi)兩次采樣分別得到兩相電流值，另一路由ia＋ib＋ic＝0得到。　　
6　結(jié)論
本文介紹了一種對 PMSM采用DSP控制器的方案，利用TMS320C24x控制器的DSP結(jié)構(gòu)及優(yōu)化的微控制器外圍電路，采用智能控制策略，以獲得轉(zhuǎn)子位置和速度信息，從而取消轉(zhuǎn)子位置傳感器，對設(shè)計(jì)PMSM控制系統(tǒng)，降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)可靠性提供了一種新思路。