基于DSP的無位置傳感器永磁同步電機磁場定向控制系統

式（8）為基本電流觀測器，式（9）為BANG－BANG控制器。二者組成滑模電流觀測器，目的是通過適當選擇Z和估計反電勢，使估計電流和實測電流誤差為零。二者離散形式為

（2）估計反電勢　　

（3）轉子磁鏈位置θ估算
由反電勢來估計轉子磁鏈位置角，式（14）為反電勢綜合矢量表達式，可根據反電勢在α、β軸上的分量來求解轉子磁鏈位置角，即式

（4）轉子磁鏈位置校正
采用低通濾波器來獲得反電勢，引入了相延遲。該延遲與低通濾波器的相位響應直接相關，其截止頻率越低，對應固定頻率的相延遲越大。
基于低通濾波器的相位響應，做一個相延遲表，可以通過查表求得運行時對應指令速度（頻率）的相移角。該相移角加上得到。　　
4　系統軟件流程
主程序流程如圖6所示，只完成系統硬件和軟件的初始化任務，然后處于等待狀態。完整的FOC控制算法在PWM中斷服務程序中實現。在一個中斷周期內，流程依照系統控制框圖圖2，從一路AD采樣電流，計算轉子位置角，計算轉速，完成所有反饋通道計算后，再調用正向通道中計算模塊函數，最后輸出三相逆變橋的空間矢量PWM波信號。

5　涉及的硬件
直流電壓供電的三相逆變橋輸出接星型接法的三相電機定子繞組。DSP提供的六個PWM輸出經光耦隔離以驅動三相逆變橋開關器件。
置于直流回路的電阻傳感器，提供電機線電流電壓信號，該信號經放大后送入DSP的ADC通道。在實現控制算法時，由TMS320C24x控制器的EVM事件觸發中斷進行AD采樣。
在每個對稱空間矢量PWM周期的前半周期開關狀態（Sa，Sb，Sc）從（0，0，0）變到（1，1，1），在這一過程的兩個中間狀態采樣線電流信號，在圖7中為（1，0，0）和（1，1，0），結合圖3定義的三相橋臂開關狀態，（1，0，0）時線電流對應a相電流值ia，（1，1，0）時線電流對應c 相電流值－ic，這樣在一個周期內兩次采樣分別得到兩相電流值，另一路由ia＋ib＋ic＝0得到。　　
6　結論
本文介紹了一種對 PMSM采用DSP控制器的方案，利用TMS320C24x控制器的DSP結構及優化的微控制器外圍電路，采用智能控制策略，以獲得轉子位置和速度信息，從而取消轉子位置傳感器，對設計PMSM控制系統，降低系統成本，提高系統可靠性提供了一種新思路。