基于DSP的交流永磁同步直線電機矢量控制系統(tǒng)設計

　　直線電機初級的三相電壓（U、V、W相）構成了三相初級坐標系（a，b，c軸系），其中的三相繞組相角相差120?，即在水平方向上互差1/3極距。參照旋轉電機矢量變換理論，設定兩相初級坐標系（α-β軸系），由三相初級坐標系到直角坐標系轉換稱為Clark變換，見式（1）。

　　從靜止坐標系到旋轉坐標系的變換稱為Park變換，見式（2）。反之稱Park逆變換。

　　θ是d軸與 軸的夾角。根據(jù)旋轉電機的Park變換理論和兩電機結構比較。由于電機運動部分的不同，故直線電機動子相當于旋轉電機定子，直線電機定子相當于旋轉電機動子。所以在旋轉電機中旋轉坐標系固定在動子上，旋轉坐標系隨著電機轉子一起同步旋轉。在直線電機中，由運動相對性原理，動子的直線運動，可理解為定子相對于動子作反方向直線運動，因此“旋轉坐標系”（實際上此坐標系是直線運動的，應稱之為直線運動坐標系）則固定在定子上，和定子一起相對于動子作直線運動，如圖3所示。此時，直線電機動子向右作直線運動，其定子則相對于動子向左直線運動，固定在定子上的坐標系也和定子一起相對于動子相對于動子向左運動。動子內(nèi)部的行波磁場相對于動子本身是向左運動，這樣站在固定在定子上的坐標系上觀察此同步電機的行波磁場則是靜止的。于是讓d軸位于次級永磁體N極軸線上，q軸則超前d軸90?，也就是極距的1/4。θ由直線電機運動時動子所處的位置決定。

　　3．永磁同步直線電機控制系統(tǒng)設計

　　根據(jù)直線電機工作原理，采用矢量變換設計其控制驅動系統(tǒng)。

　　控制器采用DSP處理器，選用TI公司的TMS320F2812 DSP。它是TI公司最新推出的32位定點高速數(shù)字信號處理器，150MIPS的執(zhí)行速度使得指令周期縮短至6.67NS，內(nèi)置12位的AD轉換器
轉換器

　　轉換器從原理上可分為協(xié)議轉換器、接口轉換器兩大類。從應用上又可以分光纖轉換器、光電轉換器、視頻轉換器等等。例如視頻轉換器就是一種連接電腦和電視的設備，它可以把電腦上的內(nèi)容轉換并顯示在電視機上，讓人們可以在電視上學電腦，上網(wǎng)，玩游戲，做商業(yè)演示，看股票等等。 [全文]

，最小轉換時間為80ns[4]。功率驅動部分采用IPM模塊， PWM
PWM
　　PWM即脈沖寬度調(diào)制，是一種利用微處理器的數(shù)字輸出來控制模擬電路的控制技術。PWM以其控制簡單、靈活、效率高和動態(tài)響應好等優(yōu)點而被廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。PWM是開關型穩(wěn)壓電源中的術語。這是按穩(wěn)壓的控制方式分類的，除了PWM型，還有PFM型和PWM、PFM混合型。如今的很多微型控制器中都有PWM控制器。

頻率最高可達20K。

　　永磁同步直線電機驅動控制系統(tǒng)結構框圖如圖4所示