【正文】 調(diào)制后的高頻電壓信號(hào)，因此需要對(duì)其進(jìn)行解調(diào)以獲取轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置角 ? 。 旋變與 旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置 （ 旋變解碼芯片 ）接線示意圖如圖 36： 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè) 10 圖 36 旋變與 解碼芯片 接線示意圖 如圖 36所示，解碼芯片輸出一個(gè)高頻正弦信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波與功率放大后 (1R 2R )對(duì)旋變進(jìn)行激磁，同時(shí)該信號(hào)經(jīng)過(guò)相位校正電路以后重新輸入到解碼芯片，為其精確解碼提供參考；旋變輸出兩路經(jīng)過(guò)高頻調(diào)制后的包含轉(zhuǎn)子位置信息的正弦信號(hào) (1S 3S 、2S 4S )，兩路信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理 (濾波、放大 )送至解碼芯片；解碼芯片經(jīng)過(guò)高速數(shù)字 運(yùn)算，再經(jīng)過(guò)數(shù)字接口與微控制器通信，同時(shí)輸出模擬監(jiān)控信號(hào)供電路調(diào)試使用 ,最終確定 轉(zhuǎn)子位置 。光電編碼器還給出一個(gè)定位信號(hào) Z，為防止記數(shù)時(shí)編碼器的輸出脈沖丟失，需利用此定位信號(hào)作為位置計(jì)數(shù)的復(fù)位信號(hào)，根據(jù)這個(gè)信號(hào)就能確定 PMSM轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的位置。其中 QEP電路內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)向判別和倍頻功能，因此不再需要其它輔助電路，接口電路設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單。其硬件接線如圖 37所示 。 Z信號(hào)用于確定轉(zhuǎn)子磁極的絕對(duì)位置， Z信號(hào)與捕獲輸入引腳 CAP3相連，當(dāng)捕獲單元使能后，能捕獲 z的上升沿變化，觸發(fā)一個(gè)相應(yīng)的捕獲中斷，在中斷服務(wù)程序中， T2的計(jì)數(shù)值被存儲(chǔ)在相應(yīng)的 2級(jí)深度FIFO堆棧中，作為計(jì)算轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)值。 當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)， QEP電路的方向檢測(cè)邏輯測(cè)定出連接到光碼盤 A相的 QEP1輸入引腳上脈沖序列的相位領(lǐng)先于 QEP2上的脈沖信號(hào)，然后產(chǎn)生一個(gè)方向信號(hào) (此信號(hào)可以在特殊寄存器內(nèi)讀取，以此判別轉(zhuǎn)向 )作為 T2定時(shí)器的計(jì)數(shù)方向，則計(jì)數(shù)器 T2CNT遞增計(jì)數(shù)；反之，若電機(jī)反轉(zhuǎn)，則遞減計(jì)數(shù)。 4永磁同步電機(jī) 矢量控制系統(tǒng) 及仿真 典型的轉(zhuǎn)速、電流閉環(huán) PMSM矢量控制系統(tǒng)如圖 41所示。轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)節(jié)器發(fā)出電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令，接著由圖 l中的函數(shù)發(fā)生器 (FG)根據(jù)電機(jī)運(yùn)行特性 (MTPA等 )輸出 *di 、 *qi 指令，然后分別經(jīng)過(guò)兩路獨(dú)立的電流閉環(huán)通道 (電流調(diào)節(jié)器，ACR)輸出 d、 q軸的控制電壓，再經(jīng)過(guò)圖中 1VR? 。圖 41中虛線框內(nèi)部單元由 TI公司 DSP實(shí) 現(xiàn) 。 m 突變?yōu)?6N當(dāng)突加負(fù)載時(shí) ， 速度立即下降 ， 然后逐漸恢復(fù)穩(wěn)定見圖 (49) ,若在速度外環(huán)采用 PID控制 ,即在速度外環(huán)加一個(gè)小的微分環(huán)節(jié) D并適當(dāng)降低比例放大系數(shù) P,可有效降低超調(diào)量并且縮 短電機(jī)啟和突加負(fù)載時(shí)電機(jī)到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時(shí)間。 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè) 16 圖 48 定子電流曲線 圖 49 速度響應(yīng)曲線 圖 410 電磁力矩曲線 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè) 17 圖 411 交軸電流曲線 5結(jié)論 本文研究了 采用位置傳感器法對(duì) 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè) ，實(shí)現(xiàn)提高信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)于如何降低控制系統(tǒng)的成本，提高系統(tǒng)性能有著很好的借鑒作用。 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè) 18 參考文獻(xiàn) 1 何飚，齊智平，馮之鉞．無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的電機(jī)參數(shù)測(cè)算 . 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) , 2021, 38( 9)：26～ 29 2 陳榮，嚴(yán)仰光．永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)與定位．中小型電機(jī)， 2021 3 貴獻(xiàn)國(guó)，徐殿國(guó)，王宗培．電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法評(píng)述 ．微電機(jī)， 1999， 32(6)： 442～ 447 4 李志民，張遇杰．同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社， 1996 5 謝寶昌，任永德，劉文瑛．無(wú)傳感器電機(jī)位置檢測(cè)策略綜述．微電機(jī)， 2021， 33(5)： 292～ 334 6 郭慶鼎，羅睿夫，王麗梅．永磁同步電機(jī)的位置和速度檢測(cè)方法．沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 1996， l8(3)：72～ 74 7 劉和平等． TMs320LF240x結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 8 胡波，徐國(guó)卿，康勁松．無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器控制技術(shù)．電機(jī)與控制應(yīng)用， 2021， 34（ 5）：21～ 23 9 陳伯時(shí) .電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) .第 2版 .北京 :機(jī)械工 業(yè) 出版社 ， 2021 10 Martis C,Radulescu M M， Biro K． On the dynamic model of a doubly salient permanent mag motor[C]． Electrotechnical conference． Mediterranean,1998(1):410～ 414 11 Singh B,Reddy A H N,Murthy S S． Hybrid Fuzzy Logic Proportional Plus Conventional IntegralDerivative Controller for Permanent Mag Brushless DC Motor 2021 12 王曉明，王玲．電動(dòng)機(jī)的 DSP控制．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 13 徐凱．矢量控制中電流采樣值的定點(diǎn) Q格式處理 .儀表技術(shù)， 2021， (1)： 56～ 62 14 Marco Tursini， Roberto Petrella,Francesco Parasiliti， Initial Rotor Position Estimation Method for PM Motors， lEEE Tram on Industry Applications — 1640， 2021 15 RongJong Wai， KuoHo Su,and ChunYen Tu ． Implementation of Adaptive Enhanced Fuzzy Sliding Mode Control for Indirect FieldOriented Induction Motor Drive， The IEEE International Conference on Fuzzy Systems， 2021： 1440— 1443 16 J． S． Kim， S． K． Sul， New Standstill position detection strategy for PMSM drive without rofion al transducers， in confrecord of IEEE APEC PP． 363— 369， 1994 17 陳榮 ． 基于增量式光電編碼盤的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置初始定位；電機(jī)控制與應(yīng)用， 2021 18 黃永安 ,馬路 ,劉慧敏 .MATLAB :清華大學(xué)出版社 ,2021 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè) 19 致 謝 本論文是在導(dǎo)師宋曉燕副教授的悉心指導(dǎo)下完成的。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。