基于PAC的电机控制器快速控制原型的研究
从功能架构可以看出，NICompact RIO硬件上配备模拟输入模块、数字输出模块、基于FPGA的高速RIO、浮点运算器、大容量非易失存储介质，软件上配备实时操作系统、运动控制模块、数据分析模块、网络数据交互模块。对于控制电机需用到的PWM接口、编码器接口、模拟输入接口、高速运算器和快速控制原型需要的可重配置性、实时在线调节参数、数据存储功能NICompact RIO都可以实现。因此NICompact RIO是一个适合做电机控制器RCP的PAC平台。
2 永磁同步电机磁场定向(FOC)控制
电动汽车用电机系统需要具有控制稳定、响应速度快、系统效率高的特点。矢量控制是1971年西门子工程师F-Blaaschke首次提出的，其基本思想是通过坐标变换，将静止坐标系中定子电流空间矢量is分解为dq旋转坐标系中的两个分量：励磁电流分量id和与之垂直的转矩电流分量iq。在工作过程中，通过对id和iq的大小进行控制，便可获得与直流电机相当的动态性能。因其控制结构简单，控制软件实现较容易，已被广泛应用到调速系统中。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/160481.htm
图2是永磁同步电机在dq旋转坐标系下的模型，其定子磁链方程为式(1)；电压方程为式(2)；电磁转矩方程为式(3)。
式(1)～(3)中，ψd为d轴磁链，ψq为q轴磁链，id为d轴电流，iq为q轴电流，ud为d轴电压，uq为q轴电压，ψf为永磁体产生的磁链，是常数：ω为转子电角速度；Ld为d轴等效线圈的自感；Lq为q轴等效线圈的自感；P为电机极对数；Tem为电磁转矩；is为定子电流矢量；β为电机功角。
磁场定向控制(FOC)又称为id=0控制，即在矢量控制中使励磁电流分量保持为零；通过控制转矩电流分量来控制电机输出的电磁转矩，此时的电磁转矩为：
Tem=Pψfiq (8)
FOC主要由电流和速度采集模块、坐标变换模块、PID模块、SVPWM模块组成，图3为FOC的框图。
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