基于滑??刂频腡SMC-PMSM調速系統
在滑模面以外的運動(dòng)中,系統運動(dòng)點(diǎn)呈指數方式向滑模面運動(dòng),當接近滑模面時(shí),系統進(jìn)入切換帶,穿越滑模面的運動(dòng)與誤差的絕對值|e|成比例,則幅值會(huì )越來(lái)越小,理想情況下最終會(huì )穩定到原點(diǎn),誤差為零,導致抖振的滑模切換項sgn(S)消失,抖振消除:


控制律中重要且關(guān)鍵的是B的求逆,由于系統開(kāi)始運行時(shí)無(wú)法保證B的奇異性,會(huì )出現求不出其逆矩陣的情況。解決方法是每次求逆前先判斷矩陣的奇異性,滿(mǎn)足非奇異條件時(shí)求逆,不滿(mǎn)足時(shí)則保持上一次的運算結果。
4 滑模變指數TSMC-PMSM調速系統
圖1為T(mén)SMC-PMSM調速系統原理框圖。采用DTC策略,轉矩和磁鏈采用上述設計的控制器,轉速外環(huán)采用PI控制器。內環(huán)控制器的輸出ud,uq經(jīng)2r/3s變換得ua,ub,uc,它們作為T(mén)SMC逆變級調制策略的參考給定,通過(guò)TSMC調制產(chǎn)生驅動(dòng)PMSM定子側三相電壓。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/159524.htm
TSMC整流級采用PWM,逆變級采用SVM:
(1)整流級PWM 為保持在中間直流上正下負的同時(shí),盡可能充分地利用三相輸入線(xiàn)電壓,以合成較大的直流電壓,將三相正弦輸入相電壓ua,ub,uc劃分為6個(gè)區間。圖2為整流級分區。
以1扇區為例,在一個(gè)調制周期內保持ub持續導通。ua,uc占空比為:
D1=ua/(-ub),D2=uc/(-ub) (15)
類(lèi)似容易得到其他區段的占空比計算公式。
(2)逆變級SVM 逆變級采用SVM技術(shù),電壓空間矢量分布圖如圖3所示,平面被分為6個(gè)區間。假定參考空間矢量Uref位于區間1,Dm,Dn,Do分別為U1,U2和零矢量的占空比。對于TSMC,由于整流級與逆變級沒(méi)有大電容連接,為了與整流級協(xié)調以滿(mǎn)足零電流換流,通常逆變級分為兩段調制,占空比為:
5 系統設計及實(shí)驗
TSMC驅動(dòng)系統的全數字化實(shí)現得益于現代微處理器,特別是專(zhuān)用DSP及全控型功率器件,尤其是智能功率模塊(IPM)的問(wèn)世。系統硬件部分主要由控制板、TSMC主電路和驅動(dòng)電路及為驅動(dòng)電路供電的電源、電壓電流采樣電路及光電編碼盤(pán)速度和位置檢測部分、濾波電路、保護電路、PMSM等組成。
控制電路主要由TMS320F28335型DSP和EP2C8T144C8N型FPGA組成,其中FPGA主要根據TSMC整流級和逆變級的調制時(shí)間(占空比乘以調制周期)產(chǎn)生TSMC的驅動(dòng)脈沖,即完成了TSMC的調制,同時(shí)FPGA還負責TSMC的保護功能;而基于滑模變結構的PMSM的DTC算法及TSMC占空比計算則由DSP完成,同時(shí)DSP還負責與上位機進(jìn)行串口通信。
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