单一DSP控制两套三相逆变器的实现

单一DSP控制两套三相逆变器的实现

使用单一DSP控制两台永磁同步电机(PMSM)的硬件实验装置包括两台电机,两块逆变板以及一块单一的D S P 开发板(TMS320F280eZdsp)。

过去的方法

双驱动电机控制系统的结构图给出了来自每台电机的编码器信号输入和两套逆变器的各相驱动。

硬件描述

软件开发

独立控制两台三相PMSM电机需要实现两套磁场控制算法，针对两台电机的全部计算必须在每个PWM周期之内完成，并周而复始地多重调用软件模块，因此有必要清晰地定义每个模块的输入输出，以便于在不同系统间实现模块重用。所有计算均采用定点算法以简化运算要求。

电机控制算法

PID模块控制着PWM占空比，以调节施加于电机的电压。连接于电机轴端的光电编码器输出正交脉冲， QEP模块接收该脉冲，以计算转子的位置和旋转速度。

TMS320F 28XX 的内部结构图表示了外围接口、外围总线和片内存储器,其中外围接口上部的六相PWM接口和两套QEP 接口使得单一DSP 能够控制两台电机。

依据前面描述的算法，为实现调速运行，需要以PID调节模块计算PWM比较寄存器的值。全部算法以20 kHz的频率运行，并于每个PWM周期刷新PWM占空比。为第二台电机重复此过程，可实现以单一DSP控制器提供双电机独立驱动的完整控制。

定点算法开发

每台电机的磁场定向控制都采用一组正交编码器脉冲和Clarke-Park 变换

多重逆变控制器则需要为每台电机配置专用的故障检测信号接收引脚。

试验结果

双电机驱动系统的软件开发是分阶段完成的，可以显著缩减调试所需要的时间。新一代DSP控制器致力于解决成本问题，通过提供更强大的处理能力，多重编码器接口以及数量众多的PWM输出，可以满足两台甚至更多电机的控制需要。DSP内核结合必要的外围接口可以简化设计过程，并为实现附加驱动特性提供选择余地。如果单一DSP控制器有能力操作多达四套三相电压型逆变器，就可以彻底降低使用多台电机的机械和运输设备的成本和占地空间。

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