基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统设计

采用C语言编写伺服控制软件，系统控制周期为40μs，ePWM事件下溢触发A／D转换，然后进入周期中断，对采样信号进行处理得出新的PWM控制信号。编码器线数为1000。
4．1 电流环实验
电流环是内环，其动态响应特性直接关系到矢量控制策略的实现。实验中，给定电机定子q轴电流分量iqref为±8 A方波信号，给定d轴电流分量idref为零，使电机在电流环模式下运行，d，q轴电流响应如图4所示。其中电流控制器比例系数Kp=0．72，积分系数Ki=0．06。
由图可知，实际q轴电流快速跟踪其给定值，电流阶跃8 A响应时间约为0．5 ms，且基本无超调；实际d轴电流控制在其给定值零附近，电流脉动仅有±0．4 A。实验结果达到电流环的设计目的。

4．2 速度环实验
速度给定决定于外部脉冲频率，其中Kp=2．14x10-2，Ki=1．62x10-6。其速度阶跃响应波形如图5所示。可知，速度阶跃响应时间约为250 ms，速度动态响应较快，稳态时速度跟踪稳定。

4．3 位置环实验
位置给定采用外部脉冲给定。在连续输入指令脉冲电机连续运行时，位置响应及其误差波形如图6所示。θref表示位置脉冲给定Pg，θf表示位置反馈Pf。图6b为位置误差波形。可见，电机连续运行，位置跟踪稳态误差均值为零；动态脉动±12个指令脉冲，对应机械角误差为±1．08°，实验结果表明位置环工作稳定。

5 结论
以TMS320F2808 DSP为核心，结合永磁伺服控制特点，设计了一套永磁同步电动机伺服控制系统，实验结果表明：①单片TMS320F2808型DSP资源即可最大限度地满足永磁同步电动机伺服控制需要，系统成本低廉；②电流环响应迅速、速度和位置闭环控制无稳态误差，所设计系统工作速度快，且工作可靠。