基于DSP的永磁同步电机无传感器矢量控制技术研究与实现

本篇硕士学位论文深入探讨了基于DSP的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)无传感器矢量控制系统的研究。作者顾军以摩托罗拉公司的MC56F8013型号数字信号处理器为核心，设计了一套全数字化的电机控制系统，其目的是实现无位置传感器的精确调速控制。 论文首先介绍了矢量控制的基本理论，详细构建了PMSM的数学模型，讨论了在没有位置传感器的情况下如何通过矢量控制策略来精确控制电机的性能。控制方案涉及空间电压矢量调制和滑模无位置算法，这些技术对于无传感器条件下电机的动态性能至关重要。 在硬件设计方面，论文详述了控制电路的布局以及外围辅助电路的调试过程，强调了关键模块如电压和电流的采样、滑模转子位置的估算、速度计算、正余弦变换、矢量坐标变换、比例积分调节器以及空间电压矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation, SVM）等的实现。这些模块都在PWM中断服务子程序中集成，确保了实时性和效率。 利用Matlab进行系统仿真，并对控制参数进行了优化，以确保系统的稳定性和效率。通过Metrowerks Codewarrior集成开发环境进行程序调试，验证了设计方案的有效性。在实际应用中，对电机进行了空载实验，结果验证了所设计的无传感器矢量控制系统的可行性。 论文的关键词包括永磁同步电机、无传感器控制、滑模观测器、数字信号处理器和空间矢量脉宽调制，这些都是现代电机控制领域的关键技术，对于提升电机的性能和降低制造成本具有重要意义。该研究提供了一个实用的解决方案，对于推进PMSM在自动化控制领域的应用具有很高的参考价值。