基于F2808的永磁同步电机伺服系统设计

系统控制程序流程图如图4所示，包括主程序、位置中断程序和PWM周期定时中断程序。主程序主要完成DSP的初始化、故障控制、应用程序控制切换和制动控制；位置中断程序主要包括位置／速度的检测与计算、定位控制、位置闭环伺服控制和速度闭环控制等，中断周期为1 ms；PWM周期中断程序主要包括模拟信号检测，正余弦计算，电流环控制及PWM输出控制，中断周期为125μs，即开关频率为8 kHz。

4 实验结果分析
为实现上述控制，构建了实验装置，系统包括一块F2808控制板和参数检测驱动板，一台功率为300 W带增量式光电编码器(2 048线／转)的PMSM伺服电机。在此装置上进行电流、转速闭环和位置闭环实验。实验直流母线电压为72 V，PWM频率8 kHz，电压、电流的采样周期为125μs，位置和速度的采样周期为1 ms。
当电机稳态运行过程中，突加、突卸负载时，id，iq的电流响应波形如图5a所示，电流变化曲线表明该系统具有快速的转矩响应，动态性能良好。

进行了两种位置实验：①给定位置从0线到1 000线的位置响应波形如图5b所示；②给定位置从0线到20 000线，再到-20 000线，最后到0线的位置响应波形如图5c所示。可见，该伺服系统可以实现快速的正反转运行，定位精度高且转速跟踪响应快，且消除了定位振荡。

5 结论
设计了一种基于DSP F2808的永磁同步电机伺服控制系统。针对工程实际，采用了直流母线电压纹波补偿、遇限削弱积分PI控制算法、防振荡处理等控制策略，实现了数字伺服控制。实验结果表明，该系统能够满足伺服控制的各项要求，并具有快速的转矩响应，在实现位置控制和速度控制时具有较高的位置控制精度。