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目前永磁同步电动机(PMSM)在交流调速系统中已经得到广泛的应用。在调速过程中,需要精确的转子位置和速度信息去实现转子位置定向以实现伺服系统的高性能控制。通常采用光电编码器等来检测转子的位置和速度。然而这些机械式传感器增加了系统的成本,降低了系统的可靠性,限制了永磁同步电动机的应用范围。伴随着永磁材料的迅速发展和各种控制策略的产生,及计算机技术的进步,近些年来无速度传感器控制的研究成为热点。
本文的工作立足于提高永磁同步电机控制系统性能,同时做到节约成本,设计了基于DSP永磁同步电动机无位置传感器驱动控制系统。具体包括以下几方面的研究工作:
首先,在分析了永磁同步电动机系统不确定因素的基础上,详细介绍了永磁同步电机数学模型及其矢量控制原理及本文用到的id=0控制方式的特点。提出一种通过检测定子电压和电流来估算转子速度和位置的算法。
其次,在理论基础上进行了驱动控制系统的软硬件设计,硬件设计部分按功能对系统硬件控制电路的各个组成部分的工作原理及其设计方案进行了详细的介绍;软件部分给出了主程序和中断控制程序流程图及部分功能的源代码程序。
最后,对系统驱动性能进行实验测试。由实验波形可看出系统在低速时达到了快速启动、停止,且中间运行过程平稳。证明了系统的转子位置和速度估计算法的正确性,调速性能达到了设计的稳定性、可靠性要求。