TI公司无传感器V/Hz感应电机控制及MRAS速度估计算法

"TI 公司的电机控制程序说明文档主要介绍了使用无传感器V/Hz控制的感应电机，采用反应功率MRAS速度估计器的闭合环控制系统。该文档由TI公司的Digital Control Systems (DCS) Group编写，适用于2005年12月15日或之后的版本。文档详细阐述了系统的组成模块、软件结构以及硬件需求，旨在帮助用户理解和实现电机的高效控制。" 在TI公司的电机控制程序中，主要关注的是三相感应电机的无传感器V/Hz控制。这种控制方法通过调整电压和频率来控制电机转速，无需使用机械速度传感器，从而降低了系统成本和复杂性。文档中的关键部分是采用反应功率MRAS（Model Reference Adaptive System）速度估计器，这是一种自适应算法，能够实时估算电机的速度，确保在不同工况下的稳定运行。 系统概述部分列出了多个关键模块，包括： 1. RAMP_CNTL：负责斜坡控制，用于平滑地改变电机的输入参数。 2. DAC_VIEW_DRV：数字模拟转换器驱动，将数字信号转化为模拟信号供给电机。 3. V_HZ_PROFILE：电压-频率曲线设定，定义电机运行的不同速度区间对应的电压和频率。 4. SVGEN_MF：电压生成模块，根据V_HZ_PROFILE生成相应的电压波形。 5. FC_PWM_DRV：脉宽调制驱动，用于生成PWM信号控制逆变器。 6. ILEG2_DCBUS_DRV：直流总线驱动，处理电源的直流分量。 7. CLARK：克拉克变换，将三相交流电压转换为两相直轴和交轴坐标系。 8. PHASE_VOLTAGE_CALC：相电压计算，用于监测和控制电机相电压。 9. CAP_EVENT_DRV：电容事件驱动，处理电机运行中的电容变化。 10. SPEED_PRD：速度周期，负责速度控制循环。 11. ACI_MRAS：电机的MRAS速度估计器，核心算法模块。 12. BC_CALC：可能涉及电机的磁链计算。 13. PID_REG1：比例-积分-微分（PID）控制器，用于闭环控制。 系统软件部分包括汇编（ASM）和"C"语言程序，占用一定的内存空间，用于实现上述功能。开发和调试环境推荐使用CodeComposer Studio v2.2或更高版本，配合Real-Time debug功能，目标控制器选择Spectrum Digital的F243/F2407EVMs，其中F2407eZdsp*作为核心处理器。 硬件方面，使用Spectrum Digital的DMC1500作为电力逆变器，电机类型为4极三相感应电机。PWM频率设定为20KHz，基于Timer T1，采用对称模式并带有死区时间。中断主要由Timer T1的溢出事件触发，实现主采样循环，采样率为20KHz。此外，系统利用了Timer T1、PWM1-6以及3个ADC通道等外设资源。 TI公司的这份电机控制程序说明文档详细地阐述了一套完整的无传感器电机控制系统，涵盖了从软件设计到硬件选型的各个环节，对于电机控制领域的工程师来说，是一份非常有价值的技术参考资料。