交流永磁同步電機伺服系統分析與設計

2022-05-20 08:22:27 字數 1179 閱讀 3211

器母線電壓過高時,pwm輸出被封鎖並輸出高阻狀態。

4.2相位初始化程式分析設計

伺服系統採用的復合增量式光電編碼器輸出u、v、w、a、b、z 6對差動脈衝訊號。一般z埠每轉輸出1個脈衝;u、v、w埠每轉輸出p個週期彼此相差120d 的矩形脈衝,p為電機的磁極對數。z脈衝每轉出現的位置是固定的,只要知道了z 脈衝出現所對應的電角度,就可以在捕捉中斷程式裡對電機轉子位置測量過程中的誤差進行修正,以避免累計誤差。

u、v、w脈衝訊號在電機旋轉時,每轉變化p*360°(p 為極對數),即電機轉子的360°機械空間被分成了p等分,每等分相對於轉子電角度的乙個360°週期。u、v、w所組成的狀態訊號在乙個週期內分別對應六種狀態,它

d[21]。那麼在電機初們各對應電角度乙個週期內的60°區間,對應的機械角度為60p

始上電時,根據z訊號以及u、v、w狀態訊號就可以判定電機轉子所處的電角度的區間,從而估算出電機轉子的位置,參見圖4.2。

圖4.2 u、v、w及z訊號所表示的狀態(cw)

當電機和光電編碼器安裝好,那麼z訊號以及u、v、w訊號所對應的轉子電角度都是固定的。若z脈衝每轉出現在d軸和a軸重合的位置,即電角度θ為0°的位置,那麼u、v、w訊號與轉子位置角的對應關係如表4.1所示。

在系統初始化讀出u、v、w訊號的狀態,就可從表4.1上查出轉子初始電角度所在的區間。使用u、v、w訊號來判斷轉子位置的最大誤差有30°。

此誤差一般不會影響系統的啟動執行。因為每轉都會對電機轉子進行精確定位,所以此誤差也

35不會累積下來。

表4.1 uvw的狀態所對應的電角度區間及該區間的選取值

uvw 110 100 101 001 011 010

電角度區間(d)360~

300 300~

240240~

180180~

120120~60 60~0

選取值(d)330 270 210 150 90 30 4.3 t1下溢定時中斷程式的設計

伺服系統利用dsp定時器t1的下溢中斷來觸發電機定子電流的ad取樣,在t1下溢中斷程式中完成電機電角度以及速度的計算、電機定子電流的取樣定標、向量變換控制、三環(電流、速度、位置)pi調節控制、pwm訊號產生以及軟故障的處理等實時控制任務。具體的t1下溢中斷程式流程圖如圖4.3所示。

圖4.3 t1下溢中斷程式流程圖

過流故障和伺服系統的其它軟故障一樣,要軟體進行判別。因為一套伺服系統要36

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