基于DSP的無(wú)位置傳感器永磁同步電機磁場(chǎng)定向控制系統

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

（2）估計反電勢　　

（3）轉子磁鏈位置θ估算
由反電勢來(lái)估計轉子磁鏈位置角，式（14）為反電勢綜合矢量表達式，可根據反電勢在α、β軸上的分量來(lái)求解轉子磁鏈位置角，即式

（4）轉子磁鏈位置校正
采用低通濾波器來(lái)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直接相關(guān)，其截止頻率越低，對應固定頻率的相延遲越大。
基于低通濾波器的相位響應，做一個(gè)相延遲表，可以通過(guò)查表求得運行時(shí)對應指令速度（頻率）的相移角。該相移角加上得到?！　?br/>4　系統軟件流程
主程序流程如圖6所示，只完成系統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。在一個(gè)中斷周期內，流程依照系統控制框圖圖2，從一路AD采樣電流，計算轉子位置角，計算轉速，完成所有反饋通道計算后，再調用正向通道中計算模塊函數，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定子繞組。DSP提供的六個(gè)PWM輸出經(jīng)光耦隔離以驅動(dòng)三相逆變橋開(kāi)關(guān)器件。
置于直流回路的電阻傳感器，提供電機線(xiàn)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(chēng)空間矢量PWM周期的前半周期開(kāi)關(guān)狀態(tài)（Sa，Sb，Sc）從（0，0，0）變到（1，1，1），在這一過(guò)程的兩個(gè)中間狀態(tài)采樣線(xiàn)電流信號，在圖7中為（1，0，0）和（1，1，0），結合圖3定義的三相橋臂開(kāi)關(guān)狀態(tài)，（1，0，0）時(shí)線(xiàn)電流對應a相電流值ia，（1，1，0）時(shí)線(xiàn)電流對應c 相電流值－ic，這樣在一個(gè)周期內兩次采樣分別得到兩相電流值，另一路由ia＋ib＋ic＝0得到?！　?br/>6　結論
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結構及優(yōu)化的微控制器外圍電路，采用智能控制策略，以獲得轉子位置和速度信息，從而取消轉子位置傳感器，對設計PMSM控制系統，降低系統成本，提高系統可靠性提供了一種新思路。