基于C2000的永磁同步电机无传感器矢量控制
电机控制- 永久磁性同步电机(PMSM)
电机控制- 永久磁性同步电机(PMSM)
下载说明永久磁性同步电机(PMSM)主推产品简介（点击下载）
器件型号：DRV8312-C2-KIT （电机控制评估套件）
器件型号：TMDS1MTRPFCKIT （电机控制和PFC 开发
者套件）
器件型号：TMDS2MTRPFCKIT （双路电机控制和PFC
开发者套件）
器件型号：TMDSHVMTRPFCKIT （高电压电机控制和
PFC 开发者套件）
用户指南：TMS320C2000
Motor Control Primer（点击下载）TMS320C2000 Motor Control
Primer 用户指南PDF 文件下载永久磁性同步电机(PMSM)
可以看做AC 感应电机和无刷直流电机(BLDC) 的交叉产品。
它们具有与BLDC 电机相似的转子结构，其中包含永久磁性。
但是，它们的定子结构类似于ACIM 表亲的定子结构，其中绕线的构建方式可在机器气隙中形成正弦磁通
密度。
因此，使用正弦波形驱动时运行最佳。
但不同于ACIM 亲缘产品，PMSM 电机在使用开环标量V/Hz 控制时运行较差，因为瞬态条件下没有提供
机械阻尼的转子线圈。
场定向控制是PMSM 最常使用的控制技术。
因此，扭矩纹波可以极低，这与ACIM 不分伯仲。
但是，较之ACIM，同等大小的PMSM 电机可提供更高的功率密度。
这是因为对于感应电机，部分定子电流需要感应转子电流来产生转子磁通。
这些附加电流会在电机内部产生热量。
但在PMSM 中，转子磁通已通过转子上的永久磁性建立。
VISSIM简介
VSI公司简介
目前，通过全球超过10万的科学家和设计工 程师的使用，VisSim已经证明了自己的价值，它 的应用跨越了多个领域多个行业，有航空航天、 动力和气能、高精度运动控制、过程控制，HVAC （采暖、通风和空调）、交通运输、通讯、机械 电子、电动机控制、导弹制导系统以及闭合回路 控制等各方面。全球拥有12，500多个注册用户。 其中包括ABB、波音、杜邦、本田、NASA、摩托罗 拉、通用电气、惠普、大众电器、东芝、沃尔沃 等国际知名企业。
VISSIM主要功能
通讯系统设计仿真平台
信道失真的衰落和回声：VISSIM /COMM包括多种预定义的通道 模型，支持固定和移动的服务方案。衰落，多径，带限高斯噪声模型 包括： AWGN信道（实数和复数，标量和矢量） 二元对称 杰克斯移动 Rummler和标准的多路径 传输损耗 米/瑞利衰落 Saleh-Valenzuela （实数和复数） 行波管放大器（计算和查表） 您可以修改VISSIM /COMM模块参数，以满足其特定的系统。您还 可以创建，形成新的模块或开发使用内置VISSIM模块向导的定制模块 定制机型。
VISSIM的主要特点
极低速区永磁同步电机无速度传感器控制方法比较
3P2ψ
2 m
I
c
2Jωc
sin(ωct)
(3)
其中， ε 为转子位置误差，P 为电机极对数，
J 为转动惯量，ψ m 为永磁磁链。
由(3)式可以看出，q 轴反电势脉动包含转
子位置误差信息。因此，采取与高频信号注入
法类似的方法，可构造如下误差信号：
{ } Fε = LPF ecq (t) sin(ωct)
θ% r
其中，BSF 表示带阻滤波，滤除 cos(2ωht) 。
由(2)式可以看出，若 iθ%r 为零，则意味着
θ%r 为零。因此，可以通过控制误差信号 iθ%r 为
零，使得转子位置误差为零，从而获得准确的
转子位置，并进而获得准确的估计转速。
图 (1) 为 基 于 上 述 高 频 信 号 注 入 法 的
极低速区永磁同步电机无速度传感器控制方法比较
Comparison of Speed Sensorless Control Methods of PMSM at Very Low Speeds 清华大学电机系 吴姗姗 李永东
Email: wuss03@、liyd@
为避免上述高频信号注入法存在的问 题，文献[8]提出了一种基于低频信号注入的 方法。该方法仅利用永磁同步电机的基波模 型，不依赖电磁凸极，所以不受电机结构影 响，具有普遍的适用性。但该方法动态响应性 能有待提高。
本文在表面贴论分析、仿真及实验验证,比较了高、低 频信号注入法在极低速区的 SMPM 无速度传感 器控制性能，并得出一定结论。
(b)
图 7 空载，转速突变 75rpm->-75rpm->75rpm
图 7 为 SMPM 极低速空载运行时转速突 变的实验波形。从图中可以看出，实际转速和 估计转速均能跟随参考转速变化，稳态误差较 小。高频信号注入法的动态响应速度比低频信 号注入法稍快，但由于注入信号幅值较大，使 得稳态转速高频脉动较大。
无刷直流BLDC电机的无传感器梯形控制
图片列表
1 具有一个永磁对极转子的三相同步电机................................................................................... 3 2 针对一个 BLDC 电机的速度和电流控制环路配置 ....................................................................... 5 3 两相打开运行和转矩纹波内的电气波形................................................................................... 6 4 正弦波电机内的转矩纹波被控制为一个 BLDC........................................................................... 6 5 三相反相器 ................................................................................................................... 6 6 依据 PWM 占空比的分流电阻器压降（软斩波）........................................................................ 7 7 HDMC 套件上的反电动势感测............................................................................................. 8 8 定子端子电气模型 ........................................................................................................... 9 9 典型电流和反电动势波形正弦波 BLDC 电机驱动 ....................................................................... 9 10 一个 3 相 BLDC 驱动实现 ................................................................................................ 13 11 BLDC 电机霍尔传感器控制的总体方框图 .............................................................................. 13 12 软件流 ....................................................................................................................... 14 13 使用交流电源生成直流总线电源 ......................................................................................... 16 14 使用外部直流电源为反相器生成直流总线 .............................................................................. 17 15 PWM 输出：PWM 1（黄色），PWM 2（粉色）和 PWM 5（绿色），PWM 6（蓝色）........................ 20 16 1 级 - 递增系统构建方框图 ............................................................................................... 21
C2000电机数字控制技术入门(中文版)
＃包括“IQmathLib.h”
＃定义TWO_PI 6.28318530717959
无效park_calc（公园* V） {
_iq cos_ang，sin_ang;
sin_ang = _IQsinPU（V ->角）; cos_ang = _IQcosPU（V ->角）;
V -> DE = _IQmpy（V -> DS，cos_ang）+ _IQmpy（V -> QS，sin_ang）; V -> QE = _IQmpy（V -> QS，cos_ang）_IQmpy（V -> DS，sin_ang）;
指定颜色如下：
■ 目标独立/应用独立：TI / AI黄色 ■ 目标独立/应用程序配置：TI / AC淡红色 ■ 驱动器（取决于目标/应用配置）：DRV蓝
/index.php/TMS320C2000_Motor_Control_Primer
2011-6-28
■ 算术/数学函数（加，减，乘，除等） ■ 三角函数（正弦，余弦，正切等） ■ 格式转换工具（从一个Q格式扩展到另一个号码） ■ 杂项（饱和度，绝对值等）
用于电机控制应用经常会出现一些IQMath功能
彗星 _IQ（浮动）
+ _IQmpy _IQdiv _IQsqrt _IQisqrt _IQsin _IQcos _IQatan _IQatan2 _IQsinPU _IQcosPU _IQatan2PU _IQsat _IQabs
GLOBAL_Q 28 24 20
最大的Val 7.999 999 996 127.999 999 940 2047.Байду номын сангаас99 999 046
基于foc矢量控制的无刷直流电机控制器设计
基于foc矢量控制的无刷直流电机控制器设计文章标题：基于FOC矢量控制的无刷直流电机控制器设计探索序无刷直流电机（BLDC）在各种应用中都得到了广泛的应用，由于其高效率、低噪音和低维护要求，成为了许多行业的首选。
在BLDC电机的控制中，FOC矢量控制技术已经成为了一种重要的控制方法。
本篇文章将全面探讨基于FOC矢量控制的无刷直流电机控制器设计的相关内容，旨在帮助读者更深入地理解这一技术并应用于实际项目中。
一、FOC矢量控制技术的概述在介绍基于FOC矢量控制的无刷直流电机控制器设计之前，首先我们需要了解FOC矢量控制技术的概念和原理。
FOC矢量控制是一种通过控制电机的电流和转子磁通实现对电机的高效、精准控制的技术。
在FOC矢量控制中，通过对电机的三相电流进行精准控制，可以实现电机的高效运行，降低能耗和提高性能。
1. FOC矢量控制的基本原理在FOC矢量控制中，电机的三相电流被分解为两个独立的分量：一个是沿着磁场转子磁通方向的磁通分量，另一个是与磁场垂直的转子电流分量。
通过对这两个分量进行独立控制，可以实现对电机的高精度控制，达到最佳的运行效果。
2. FOC矢量控制的优势相较于传统的直接转矩控制（DTC）技术，FOC矢量控制具有更高的控制精度和动态响应，能够更好地适应各种工况下的控制需求，对电机能效比提升和转矩波动降低等方面有着显著的优势。
二、基于FOC矢量控制的无刷直流电机控制器设计基于FOC矢量控制的无刷直流电机控制器设计是一个复杂而又具有挑战性的工程项目。
在设计过程中，需要考虑到电机的参数识别、闭环控制算法、硬件设计等多个方面的内容。
1. 电机参数识别在进行FOC矢量控制器设计之前，首先需要对电机进行参数识别。
这包括电机的定子电感、磁通链路和电阻等参数的准确测量和识别，这些参数的准确性将直接影响到FOC矢量控制的效果。
2. 闭环控制算法针对FOC矢量控制的无刷直流电机控制器设计，闭环控制算法是非常关键的一部分。
基于FOC算法的永磁同步电机控制器设计
基于FOC算法的永磁同步电机控制器设计基于FOC算法的永磁同步电机控制器设计摘要：随着科学技术的不断发展，对高效能、高精度的电机控制需求不断提高。
永磁同步电机作为一种高效能、高功率密度电机，在电动汽车、工业自动化等领域得到广泛应用。
该文基于FOC（Field Oriented Control）算法，针对永磁同步电机控制器的设计进行研究，旨在实现对永磁同步电机的精确控制及优化性能。
关键词：FOC算法；永磁同步电机；控制器设计；优化性能1 引言永磁同步电机具有高效能、高功率密度、高速运行等优点，已成为电动汽车、工业自动化等领域中的重要驱动装置。
为了实现对永磁同步电机的精确控制和提高其性能，控制器的设计至关重要。
本文将基于FOC算法进行永磁同步电机的控制器设计，通过准确的磁场定向和电流控制，实现对电机运行的精确控制，提高其效率和响应速度。
2 永磁同步电机及其控制原理永磁同步电机是一种将永磁体作为转子的电机，其转子磁场与定子磁场同步。
通过控制永磁同步电机的电流矢量，在恰当的磁场定向下，实现对电机的精确控制。
FOC算法是一种广泛应用于永磁同步电机控制的算法。
其核心思想是将电机空间矢量转换到独立的磁场定向轴（d轴）和瞬时反应轴（q轴）两个坐标系，通过控制d轴和q轴的电流，实现对电机转矩和磁场的独立控制。
通过测量电机的转子位置和转速，可以实时调整d轴和q轴的电流，使得控制器能够实现对永磁同步电机的精确控制。
3 永磁同步电机控制器设计为了实现FOC算法的永磁同步电机控制器，需要对其进行设计。
首先，需要进行电机的参数测量，包括电感、电阻等参数。
通过特定的实验方法，获得准确的电机参数。
然后，根据电机参数，设计合适的控制器参数。
在FOC算法中，d轴电流控制和q轴电流控制是核心。
通过合适的控制器参数的选择和调整，可以实现对d轴和q轴电流的精确控制。
常见的控制方式包括PI控制、模型预测控制等。
在设计控制器时，还需要考虑对电机的保护。
基于C2000系列DSP的数字电机控制研究与实践
文章编号:1008-0686(2002)05-0061-03基于C2000系列D SP的数字电机控制研究与实践杜海江,石新春(华北电力大学计算中心,河北保定 071003)α摘 要:在分析C2000产品族的基础上,对T I公司的两大合作伙伴T ECHNO SO FT公司和SPECTRUM D IG ITAL公司的电机控制产品进行了介绍,并介绍了我们开发的一套多功能电机控制装置。
关键词:数字电机控制;C2000D SP;双CPU设计Research and Rea l iza tion of DM C D ev ice Ba sed on C2000Ser ies D SPD U Ha i-j i ang,SH I X i n-chun(N orth Ch ina E lectric P o w er U niversity,B aod ing071003,Ch ina)Abstract:C2000series D SP p roduced by T I,a fam ou s D SP p rovider,are u sed in m o to r and m o ti on con tro ls sp ecially.C2000p roducets fam ily,including ch i p sets and suppo rting softw are lib rary are discu ssed.T hen p roducts of m o to r con tro l from T echno soft and Sp ectrum digital based on C2000D SP are in troduced.H ard2 w are structu re and design ideas of a new m u ltifuncti on DM C system are analyzed.Keywords:DM C C2000D SP doub le CPU design0 引言数字电机控制(D igital M o to r Con tro l)简称DM C,包括电机软启动、电机调速,是电机控制产品的发展方向,为此,许多公司推出了性能丰富的控制芯片,从简单的微控制器(M CU)、数字信号处理器(D SP)到D SP+M CU集成产品。
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• Aux Power Supply Module (400Vto15V&5V module) can generate 15V and 5V DC from rectified AC voltage or the PFC output (input Max voltage 400V).
The High Voltage Digital Motor Control (DMC) and Power Factor Correction (PFC) kit (TMDSHVMTRPFCKIT, Figure 1), provides a great way to learn and experiment with digital control of high voltage motors and to use PFC to increase efficiency of operation. This document goes over the kit contents and hardware details, and explains the functions and locations of jumpers and connectors present on the board. This document supersedes all the documents available for the kit.
This equipment operates at voltages and currents that can result in electrical shock, fire hazard and/or personal injury if not properly handled or applied. Equipment must be used with necessary caution and appropriate safeguards employed to avoid personal injury or property damage.
Texas Instruments OPA2350 high speed op-amps and Texas Instrument REF5025 high precision voltage reference chip
• Power Factor Correction stage rated for 750W*, can be used to increase the efficiency by current shaping the input AC current and regulate the DC bus for the inverter to the desired level.
• AC Rectifier stage rated for delivering up to 750W* power. This stage can be used to either generate the DC Bus voltage for the inverter directly or provide input for the Power Factor Correction stage present on the board.
o Two phase interleaved topology, capable of phase shedding o 85-132VAC/ 170-250VAC rectified input o 400V DC Max output voltage o 750W* max power rating o Up to 90% efficiency o 200Khz switching frequency for the power stage o Upto100Khz PFC control loop frequency o Uses Texas Instruments UCC27324, high speed dual MOSFET drivers.
Plastic enclosure
Motor Control Board
IPM Heatsink
DC Fan
Fig 2: Kit assembly
2.2 Kit Features: The kit has the following features
• 3-Phase Inverter Stage to control high voltage motors.
It is the user’s responsibility to confirm that the voltages and isolation requirements are identified and understood, prior to energizing the board and or simulation. When energized, the EVM or components connected to the EVM should not be touched.
This EVM must be used only by qualified engineers and technicians familiar with risks associated with handling high voltage electrical and mechanical components, systems and subsystems.
• Over-current protection for PFC stage (both phases) and the inverter stage, PWM trip zone protection for IPM faults.
• Hardware Developer’s Package that includes schematics and bill of materials, is available through controlSUITE.
WARNING
This EVM is meant to be operated in a lab environment only and is not considered by TI to be a finished end-product fit for general consumer use
*All the power rating tests for the power stages have been performed at room temperature. The motor stage is rated for 1KW with the usage of DC Fan and heat sink shipped with the board. Operation up till 1.5KW is possible with a combination of more airflow and a different heatsink. For high power tests a high voltage external power supply was used (PFC and AC power stage was not used as these stages are rated for 750W).
o 350V DC max input voltage o 1KW*/1.5KW* maximum load (for > 250W load, the fan** attached to the IPM
heatsink must be used) o Sensorless and Sensored Field Oriented Control of ACI Motor o Sensorless and Sensored Field Oriented Control of PMSM Motor o Sensorless and Sensored Trapezoidal Control of BLDC Motor o Sensorless and Sensored Sinusoidal Control of BLDC Motor o QEP and CAP inputs available for speed and position measurement o High precision low-side current sensing using the C2000’s high-performance ADC,
• Isolated CAN interface for communication over CAN bus. The CAN interface is isolated from the high voltages on the board using Texas Instruments ISO1050 isolated CAN transceiver with 4000V-Vpeak Isolation and Texas Instruments DCH01Series miniature 1W, 3kV isolated DC/DC converter module.
• Onboard Isolated JTAG emulation
• Isolated UART through the SCI peripheral and the FTDI chip.
• Four PWM DAC’s generated by low pass filtering the PWM signals to observe the system variables on an oscilloscope to enable easy debug of control algorithms.