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DSP在三相无刷直流电机中的应用

发布时间:2019-11-30 14:22:29

  DSP在三相无刷直流电机中的应用

  4 软件控制

  系统采用PWM控制算法,电机输入直流电流且每一时刻只有两个功率管导通,从2407来的PWM控制信号直接连至驱动器,驱动器的输出再连至功率MOSFET管的控制极。2407的CPU时钟频率是20MHz,PWM频率是20kHz。

  4.1相电流检测

  TMS320LF2407A接受到电阻上放大的压降信号后,经由A/D转换后得到电流信号。在转换结束时,A/D模块向CPU发送一个中断请求信号,等待CPU处理。每隔50us,DSP控制器对相电流进行采样,从而实现20kHz的电流调节环。根据电流误差,PID控制器在每个PWM周期开始时对PWM脉冲的占空比进行调节。

  4.2转子位置和速度检测

  掌握好恰当的换相时刻,可以减小转矩的波动。位置检测不但用于换相控制,而且还用于产生速度控制量。

  位置信号是通过3个霍尔传感器得到的。他们的输出信号相差1200。每个机械转有6次换相,通过将DSP设置为双沿触发捕捉中断功能,可以获得正确的换相时刻。通过将DSP的捕捉口CAP1~CAP3设置为I/O口,并检测该口的电平状态,来的到具体的捕捉中断。

  位置信号还可以用于产生速度控制量。只要测得两次换相的时间间隔 ,就可以根据下式计算出两次换相时间的平均角速度。

  两次换相的时间间隔可以通过捕捉中断发生时读定时器2的T2CNT寄存器的值来获得。

  4.3电流和速度调节

  相电流的调节可以通过调节载频为20kHz的PWM信号的脉冲宽度来实现。

  Ierror= Iref - Imea

  cyclenew=cycleold+IerrorK

  如果cyclenew =Timer_period, 那么cyclenew=Timer_period

  如果cyclenew Timer_period,那么cyclenew=0

  其中Iref—用户想要的参考电流;

  Imea——实际测得的相电流;

  Ierror——要调节的相电流误差;

  速度调节采用PI算法,以获得最佳的动态效果。计算公式如下:

  式中Iref-速度调节输出;

  ek -第k次速度偏差;

  Kp -速度比例系数;

  Ki -速度积分系数;

  T -速度调节周期;

  试验证明能产生很好的三相PWM控制波形。图5为产生的PWM波形。

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