基于DSP的无位置传感器永磁同步电机磁场定向控制系统

式（8）为基本电流观测器，式（9）为BANG－BANG控制器。二者组成滑模电流观测器，目的是通过适当选择Z和估计反电势，使估计电流和实测电流误差为零。二者离散形式为

（2）估计反电势　　

（3）转子磁链位置θ估算
由反电势来估计转子磁链位置角，式（14）为反电势综合矢量表达式，可根据反电势在α、β轴上的分量来求解转子磁链位置角，即式

（4）转子磁链位置校正
采用低通滤波器来获得反电势，引入了相延迟。该延迟与低通滤波器的相位响应直接相关，其截止频率越低，对应固定频率的相延迟越大。
基于低通滤波器的相位响应，做一个相延迟表，可以通过查表求得运行时对应指令速度（频率）的相移角。该相移角加上得到。　　
4　系统软件流程
主程序流程如图6所示，只完成系统硬件和软件的初始化任务，然后处于等待状态。完整的FOC控制算法在PWM中断服务程序中实现。在一个中断周期内，流程依照系统控制框图图2，从一路AD采样电流，计算转子位置角，计算转速，完成所有反馈通道计算后，再调用正向通道中计算模块函数，最后输出三相逆变桥的空间矢量PWM波信号。

5　涉及的硬件
直流电压供电的三相逆变桥输出接星型接法的三相电机定子绕组。DSP提供的六个PWM输出经光耦隔离以驱动三相逆变桥开关器件。
置于直流回路的电阻传感器，提供电机线电流电压信号，该信号经放大后送入DSP的ADC通道。在实现控制算法时，由TMS320C24x控制器的EVM事件触发中断进行AD采样。
在每个对称空间矢量PWM周期的前半周期开关状态（Sa，Sb，Sc）从（0，0，0）变到（1，1，1），在这一过程的两个中间状态采样线电流信号，在图7中为（1，0，0）和（1，1，0），结合图3定义的三相桥臂开关状态，（1，0，0）时线电流对应a相电流值ia，（1，1，0）时线电流对应c 相电流值－ic，这样在一个周期内两次采样分别得到两相电流值，另一路由ia＋ib＋ic＝0得到。　　
6　结论
本文介绍了一种对PMSM采用DSP控制器的方案，利用TMS320C24x控制器的DSP结构及优化的微控制器外围电路，采用智能控制策略，以获得转子位置和速度信息，从而取消转子位置传感器，对设计PMSM控制系统，降低系统成本，提高系统可靠性提供了一种新思路。