基于DSP三相交流电动机矢量控制的软件设计

                                                        底  群
                                   (西安职业技术学院机电工程系，陕西 西安 710032)
    介绍了全数字式三相交流电动机矢量控制的软件设计。在软件设计中完成了主程序和PWM时基、A/D转换及故障中断子程序的设计，在PWM时基中断子程序设计中重点叙述了PWM矢量控制实现的具体方法。电机启动时采用SVPWM开环控制运行, 系统进入闭环后采样电机定子电流，进行Clarke变换和Park变换。结果表明，三相交流电动机启动快，调速范围宽，精度高。

    现代电力电子技术以及计算机控制技术的迅速发展，推动了电气传动技术的革新。近几年，单片机数字控制技术逐渐取代模拟控制技术，使交流电机变频调速以其效率高、功率因数大及调速优和启动性能好等优点，成为国内外公认的最有发展前途的调速方式之一。

1矢量控制的程序设计
    软件由主程序、中断服务子程序组成。主程序实现芯片的初始化、各个子模块的初始化等功能。中断服务子程序包括A/D转换、PWM（脉冲宽度调制）时基、故障和错误陷阱中断等。
在程序设计中，对需要用到的一些参数作如下说明：软件设定一个载波频率为10～20kHz，这个频率段正弦逼近程度是最好的，而且在IPM开关频率之内。该控制器的MCPWM模块有3对PWM口，其中H为高端接IGBT（绝缘栅双极晶体管）的上桥臂，L为低端接IGBT的下桥臂，采用中心对齐模式发出PWM控制信号，该系统将在每一个周期里产生2个线-线脉冲，有效开关频率加倍，纹波电流减小，但并没有增加功率器件的开关损耗。通过死区寄存器DTCON1把死区时间定为2μs。Fcy（指令时钟）= Fosc（晶振频率）/4，使用XT振荡器4倍频PLL（锁相环），所以4倍频PLL后，Fcy=Fosc，这样可以提高分辨率 。

1.1主程序设计
主程序的作用是完成W寄存器、堆栈、QEI及各变量的初始化。其框图如图1所示。

图1矢量控制主程框图

1.2矢量控制的PWM时基中断子程序设计
PWM时基中断子程序框图如图2所示。

图2PWM时基中断子程序框图
PWM矢量控制的具体实现办法：
1)每N（本文取24，可调节）个PWM周期计算一个电机速度。......


作者简介：底群（1977—），男，陕西咸阳人，西安职业技术学院讲师，主要从事单片机应用的教学与研究工作。

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