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基于 DSP 的永磁同步电机伺服系统
张承启
1
，何宁辉
2*
作者简介：张承启，男，研究生，电气智能化测控与故障诊断. E-mail: pino404@126.com
（1. 武汉理工大学自动化学院，武汉 430073；
2. 武汉理工大学机电学院，武汉 430073）
摘要：设计一套基于 DSP 的永磁同步电机伺服系统，由 TMS320F2812、外围接口电路及功率
回路组成，采用空间矢量 SVPWM 控制策略，以位置和速度调节为控制外环，空间矢量控制的
电流调节为内环的三闭环控制。以 DSP 为硬件核心，运用 C 语言进行了软件设计，实现了对
永磁同步电机伺服系统的控制。
关键词：永磁同步电机；伺服系统；DSP；SVPWM
中图分类号：TP
Permanent magnet synchronous motor servo system based
on DSP
Zhang Chengqi
1
, He Ninghui
2
(1. Department of automation, Wuhan University of Technology,WuHan 430073;
2. Department of Mechanical and electronic, Wuhan University of Technology,WuHan 430073)
Abstract: This paper designs a DSP – based permanent magnet synchronous motor servo system,
which is composed of TMS320F2812, peripheral interface circuit and the loop of power circuit, using
the SVPWM control strategy, taking that location and speed measures as the ring controlling the
outside, the electric current that the space vector controls measures for three closed cycle under the
control of inner ring. Having taken DSP as hardware core and applied C language in software design, it
have realized controlling to synchronal permanent magnetism electric motor servo system.
Keywords:Permanent magnet Synchronous motor; Servo system;DSP;SVPWM
0 引言
永磁同步电动机具有体积小、损耗低、效率高等优点，在 21 世纪以节约能源和环
境保护为主题下，永磁同步电机受到格外的关注，在伺服系统的应用中也具有明显的优
势。此外，电机电磁转矩波动小、转速平稳、动态响应快、过载能力强等特点，也受到研发
人员的高度重视，在航空航天、国防、工农业生产等各个领域得到广泛的应用。
PWM 技术就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，
来等效获得所需要的波形。PWM 技术在电机控制系统中应用最为普遍的是正弦脉宽调制
（SPWM）和电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）
[1]
。SPWM 技术是从电源的角度出发，追
求输出一个频率和电压可调、三相对称的正弦波电动机供电电源，其缺点是电压利用率低。
SVPWM 实际上对应于交流感应电机或永磁同步电机中的三相电压源逆变器的功率器件的
一种特殊的开关触发顺序和脉宽的组合，这种开关触发顺序和组合将在定子线圈中产生三相
互差 120 电角度的波形失真较小地正弦电流。实践和理论都可以证明：与直接正弦脉宽调制
(SPWM)技术相比，SVPWM 在输出电压或电机线圈绕组中的电流，都将具有更低的高次谐
波和更高的电压利用率等优点，所以越来越受到人们的重视，现在己经被广泛地应用于交流
感应电机和永磁同步电动机的控制中。本文基于DSP芯片 TMS320F2812 的数字伺服系统中，
采用空间电压矢量算法控制 SVPWM，其伺服系统采用位置环、速度环和电流环三闭环控制。
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