摘要：分析了基于离散位置信号f永磁同步电机的空间矢量控制技术的关键，即在匀速、加减速情况下如何获得准确的位置信号。应用英飞凌单片机的定时器模块模拟计算出更多的位置信号，从而实现在低成本、高速运行情况f电机的卒问矢量控制。

    关键字：矢量控制；霍尔传感器；永磁同步电动机

    中图分类号：tm341  文献标识码：a  文章编号：1004-7018(2010)07-0051-03

    永磁无刷电动机可以有两种运行方式：无刷直流和永磁同步。无刷直流电动机的霍尔位器传感器价格低廉，但电磁转矩品质不够好；永磁同步电动机转矩波动小、控制特性良好，但需要高精度的位置传感器。通常采用光电编码盘、旋转变压器、感应同步器、线性霍尔等传感器件，价格昂贵，安装调试要求高，有时会影响电机位置的动态特性。因此，无位置传感器技术引起人们的重视。但是，无位置传感技术实现难度大，尚需在理论和技术加以完善。综合考虑成本和性能等各方面因素，使用成本低、体积小的开关霍尔元件，再加些相对简单的估算算法是一个比较好的解决方案．

本文从控制策略的角度出发，提出了一种基于简易霍尔传置信号实现电压空间矢量控制的方法（以下简称混合控制策略），即利用六个离散位置信号，在不增加系统成本的情况下，较好地产生所需的正弦电压。洋细分析了该方法的控制环节，转子位置的估计及电压空间矢量与转子磁势间的夹角的合理选择等，并分析了在匀速、加减速下系统的处理方法。

    当逆变器单独输出基本电压空间矢量u0时，电动机的定子磁链矢量ψ，矢端从a和b沿平行于uo方向移动，如图l所示。当移动到b点时，如果改摹本电压空间矢量为ψ。输出，则定子磁链矢量ψ的矢端也相应改为从b到c的移动。依次，当全部六个非零基本电压空间矢量分别单独输出后，定子磁链矢量ψ矢端的运动轨迹是个正六边形。

  显然，按照这样的供电方式只能形成正六边形的旋转磁场，而不是圆形旋转磁场。为了得到圆形的旋转磁场，可以利用六个非零的基本电压空间矢量的线性组合来得到更多的开关状态。在图2中，un和u60代表相邻的两个基本电压空间矢量，uout是输出地相电压的幅值，其旋转角就是输出正弦电压的角频率。uout可由线性时间组合来合成，按伏秒等效原理，有：

    按照这种方式，在每个tpwm期间，改变相邻基本矢量作用的时间，并保证所合成的电压空间矢量的幅值都相等，因此，当tpw取足够小时，电压空间矢量的轨迹是一个近似圆形的正多边形。

    由图2，根据三角形的正弦定理有：

    由式(2)和式(3)解得

    式中θ的准确性直接影响电机的运行性能。因此高性能伺服系统都要采用高精度的转子位置传感器。本文则利用低成本火儿位置传感器实现永磁无刷电动机的正弦波驱动。

    利用低分辨率位置信号进行转子位置的检测和估计，可分为两部分，一部分是离散的位置信号，有：

    即每一个电角度周期由开关霍尔所提供的六个离散霍尔状态，这是很容易准确实现的。

    设定子三相绕组对应的霍尔信号分