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中文应用笔记《AN2757 - 三相永磁同步电机(PMSM)基于编码器的有传感器磁场定向控制》

2019-07-10
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三相永磁同步电机(PMSM)基于

编码器的有传感器磁场定向控制


永磁同步电机(PMSM)具有高功率密度、小巧的外形和高效率的性能,广泛用于各种行业。对于需要对速度和转矩变化进行快速动态响应的应用,必须采用磁场定向控制(FOC)等复杂的控制技术。基于速度传感器的 FOC 对于避免控制不准确现象十分有用,这种现象可能出现在无传感器控制中,因为电机的物理参数会随温度变化和老化而发生变化。但是,此类应用的配置必须安装速度传感器,如增量编码器。


今天推荐的文档介绍了使用 Microchip 的 32 位 MCU实现三相 PMSM 基于编码器的有传感器 FOC 算法。


中文应用笔记
《三相永磁同步电机(PMSM)
基于编码器的有传感器磁场定向控制》


主要内容


PMSM的磁场定向控制

磁场定向控制(FOC)表示这样一种方法:将其中一个磁通(转子、定子或气隙)视为所有其他量的参考坐标系,其目的是将定子电流解耦为用于产生转矩的分量和用于产生磁通的分量。这种解耦保证了复杂三相电机的控制方式与采用单独励磁的直流电机一样简单。这意味着电枢电流负责产生转矩,而励磁电流负责产生磁通。


PMSM 有传感器 FOC 的框图


有传感器 FOC 实现流程图


PID 控制器

  • PID 控制器背景

  • 调整 PID 增益

  • FOC 中的控制环


坐标变换

  • Clarke 变换

  • Park 变换

  • Park 反变换

  • Clarke 反变换


空间矢量脉宽调制(SVPWM)

位置测量

SAME70 MCU 的正交解码器

PIC32MK MCU 的正交编码器接口

电机启动和对准


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