DSP Software Design of Induction Motor Controlled by Vector

摘要：本文運(yùn)用矢量控制并結(jié)合空間電壓矢量調(diào)制技術(shù)，開發(fā)了以TI公司的電機(jī)控制專用DSP芯片TMS320LF2407為核心的、低成本、調(diào)速性能好的變頻調(diào)速系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的軟件部分，給出了矢量控制系統(tǒng)軟件流程和各子模塊的具體實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理器； 異步電機(jī)； 矢量控制；  變頻調(diào)速系統(tǒng)

Abstract: Based on vector control and space voltage vector modulation technology, a suit of frequency conversion timing system with low cost and good timing quality is developed, by using the digital signal processor, TMS320LF2407 of TI. The software flow and child modules of the vector control system based on DSP are presented.
Key words: DSP;   induction motor;   vector control;    frequency conversion timing system

1 引言
隨著電力電子技術(shù)和微處理器的迅速發(fā)展，高性能的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用[1]。矢量控制技術(shù)具有控制精度高、低頻特性優(yōu)良、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，成為高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的首選方案，特別是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的廣泛應(yīng)用，使矢量控制技術(shù)逐漸進(jìn)入了實(shí)用化階段[2-4]。本文的目的是運(yùn)用矢量控制并結(jié)合空間電壓矢量調(diào)制技術(shù)，充分利用TI公司的電機(jī)控制專用芯片TMS320LF2407的片內(nèi)資源，開發(fā)一個(gè)低成本，調(diào)速性能好的矢量控制變頻調(diào)速異步電機(jī)系統(tǒng)，本文僅對(duì)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分進(jìn)行了論述。

2 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
矢量控制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，系統(tǒng)運(yùn)行性能的好壞在很大程度上取決于控制系統(tǒng)軟件質(zhì)量的高低。
本系統(tǒng)的軟件主要分為兩部分：一是上位機(jī)的監(jiān)控顯示程序；二是下位機(jī)的控制程序。上位機(jī)主要負(fù)責(zé)電機(jī)參數(shù)設(shè)定，包括轉(zhuǎn)速設(shè)定及顯示等；下位機(jī)主要負(fù)責(zé)電流采樣、轉(zhuǎn)速采樣、矢量變換、PWM輸出、故障輸出等。
下位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)單分為兩個(gè)部分：一個(gè)是系統(tǒng)的初始化，一個(gè)是控制運(yùn)行模塊。其中第一個(gè)模塊只在系統(tǒng)上電時(shí)執(zhí)行一次，而第二個(gè)模塊在每次PWM下溢事件發(fā)生之后都將從等待循環(huán)中喚醒，當(dāng)中斷標(biāo)志被設(shè)置后，相應(yīng)的中斷服務(wù)程序ISR就將執(zhí)行，整個(gè)矢量控制算法都在中斷子程序中完成，其調(diào)用的頻率與PWM的輸出頻率一致。整個(gè)軟件的系統(tǒng)框圖如圖1所示。

3 系統(tǒng)軟件的具體實(shí)現(xiàn)
3.1 相電流檢測(cè)模塊
該模塊的主要功能在于把采樣得到的兩路定子相電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。具體的采樣過(guò)程如圖2所示：

處理結(jié)果如圖3所示。

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