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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第42卷第6期2008年6月電力電子技術(shù)PowerElectronicsV01．42．No．6June，2008雙DSP控制電勵(lì)磁同步電機(jī)DTC系統(tǒng)研究鐘天云，周揚(yáng)忠(福州大學(xué)，福建福州350108)摘要：全數(shù)字化控制是電機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。提出一種基于雙DSP控制的全數(shù)字化電機(jī)驅(qū)動(dòng)硬件平臺(tái)。它采用TMS320VC33型和TMs320LF2407A型DSP芯片，二者之間通過(guò)雙端L1RAM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速交換。在該硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了電勵(lì)磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了新型硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)的可行性。關(guān)鍵詞：勵(lì)磁電源；轉(zhuǎn)矩控制；同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)中圖分類號(hào)：
2、TM301．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000--100X(2008)06--0041--02ResearchonaDTCforElectricallyExcitedSynchronousMotorDrivebasedonDualDSPPlatformZHONGTian—yun，ZHOUYang·zhong(FuzhouUnivers渺，F(xiàn)uzhou350108，China)Abstract：Thedigitalcontrolisthetrendofmotorcontroltechnology．Ahighperformancedigitalcontrolplatfo
3、rmforACmotorisinvestigated．TheTMS320VC33DSPandTMS320LF2407ADSPareincludedinthenewplatformandthedatecommunicationbetweentheeachotheriscapturedbyadual-portedRAM．Adirecttorquecontrol(DTC)forelectricallyexcitedsynchronousmotorisexperimentedOnthenewplatform，andtheresultsshowthatthedesignedd
4、rivesystemisfeasible．Keywords：magnetizingpowersupply；torquecontrol；synchronousmotor
5、motordrivel引言從上世紀(jì)80年代至今．隨著微電子和微處理器集成技術(shù)和制造技術(shù)的進(jìn)步。交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)歷了最初的模擬式、數(shù)字模擬混合式后，發(fā)展到了今天的全數(shù)字式。與模擬系統(tǒng)相比。全數(shù)字化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有：①系統(tǒng)性能提高。由于高速集成控制器的應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的精度、響應(yīng)速度、動(dòng)靜態(tài)性能以及穩(wěn)定性；②可編程能力強(qiáng)。由于算法易于用軟件實(shí)現(xiàn)，故調(diào)試維護(hù)方便．而且易于系統(tǒng)的升級(jí)；③集成度較高。大大減小了控制系
6、統(tǒng)的體積，節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)空間。目前。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中較為流行的微處理器是DSP芯片，它有浮點(diǎn)和定點(diǎn)之分。目前．實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)全數(shù)字化的主要方案有：①利用單片浮點(diǎn)芯片，如TMS320C31／32，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中所有的浮點(diǎn)運(yùn)算：采用定時(shí)器定時(shí)、中斷的方法，可實(shí)現(xiàn)PWM功能。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能方便、快速地實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)算法：缺點(diǎn)是受PWM功能的限制，采用定時(shí)中斷時(shí)發(fā)出的脈寬不準(zhǔn)確，而且A／D采樣、D／A輸出、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置及速度等必須通過(guò)DSP外圍擴(kuò)展芯片實(shí)現(xiàn)，故硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。②利用定點(diǎn)芯片，如TMS320LF240／2407A等。該方法的優(yōu)點(diǎn)是這類芯片有專用的PWM模塊、A／D采樣模塊
7、、正交編碼模塊等電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口。大大簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)；缺點(diǎn)是需用定稿日期：2007一12—03作者簡(jiǎn)介：鐘天云(1975一)，女，江蘇淮安人，講師，研究方向?yàn)殡姎饪刂萍夹g(shù)。定標(biāo)方法實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)算法。編程繁瑣，程序冗長(zhǎng)It]。電勵(lì)磁同步電機(jī)以其功率因數(shù)可調(diào)．運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域。芬蘭學(xué)者在1998年實(shí)現(xiàn)了它的直接轉(zhuǎn)矩控$1J(DTC)m。文獻(xiàn)【3-4】對(duì)該種電機(jī)的DTC理論又進(jìn)行了更加深入的研究及論證。在此，結(jié)合浮點(diǎn)DSP和定點(diǎn)DSP的優(yōu)點(diǎn)，提出一種TMS320VC33型與TMS320LF2407A型DSP芯片相結(jié)合的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)全數(shù)字化方案．并對(duì)電勵(lì)磁同步電機(jī)
8、的DTC進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。2系統(tǒng)構(gòu)成2．1硬件系統(tǒng)構(gòu)成TMS320VC33型DSP內(nèi)部時(shí)鐘頻率高達(dá)75MHz，具有很強(qiáng)的浮點(diǎn)運(yùn)算能力：TMS320LF2407A型DSP具有電機(jī)伺服所必需的各種控制模塊，如PWM模塊、A／D轉(zhuǎn)換模塊及正交編碼測(cè)速接口等模塊；雙口RAM具有吞吐數(shù)據(jù)簡(jiǎn)潔方便的優(yōu)勢(shì)。在此結(jié)合這3種芯片的優(yōu)點(diǎn)開(kāi)發(fā)出同步電機(jī)(永磁同步電機(jī)及電勵(lì)磁同步電機(jī))DTC硬件平臺(tái)。其結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖1。定子兩相繞組電流缸、直流母線電壓魄及轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流玉通過(guò)霍爾傳感器檢測(cè)后，加到TMSLF2407A的A／D采樣模塊進(jìn)行采樣，并存儲(chǔ)到雙端口RAM單元中。旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)過(guò)來(lái)的位
