isg永磁同步电机数字控制系统设计
查竞舟，全力，尉军军，胡海斌，逢栋
（江苏大学，江苏镇江212013）
摘要：首先简单介绍了isc系统原理，然后介绍了以twis320f2812dsp为核心控制器和智能功率模块的硬件系统，同时给了主程序和相关子程序流程同。最后，在理论研究的基础上完成了车用永磁同步电机起动实验台的设计和调试，对样机做r起动实验并验证了实验结果与仿真结果的一致陆。
关键词；tms320f2812dsp;智能功率模块；永碰同步电机
中图分类号：tm341 文献标识码：a 文章编号：1004-7018(2010) 07-0054-03
o引言
近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得到迅速的推广应用。目前已经广泛应用于航空相汽车上的起动／发电一体化系统中。本文介绍了isc系统的原理，然后采用tms320f2,812dsp作为核心处理器的控制器和智能功率模块rl来设计永磁同步电机的数字控制系统。该系统硬件电路结构简单，易于实现，并且具有优良的运算控制性能。同时由于dsp高速运算功能，使得该系统更加趋于智能化和多功能化。
1 isg原理
汽车上采用的起动机和发电机是两个重要的分离电器装置，它们在各自的位器上分别承担起动和发电的任务。而起动／发电一体化是一种将起动和发电功能基于一体的电机，起动／发电一体化系统主其他电器组成。电机是系统的执行机构。起动和发电机功能就是通过它来实现的。其原理就是让发电机兼作起动电机用，从能量的转换角度来看，电机将电能转化为机械能，就是电动机运行，在起动和低速运行时，发动机工作效率很低，此时需要借助电动机来辅助驱动，这样可以降低油耗，减少二氧化碳的排放量，当汽车达到某一速度后，电机将机械能转化为电能，就是发电机运行。发动机怠速或汽车刹车时回收制动机械能，电机作力发电状态向蓄电池充电；当汽车加速或过载时，电动机与发动机协调工作，补充发动机动力的不足。任何一台电机都可以在这两种状态之间转换，即电机的可逆性原理。
本文给出了一种isg永磁同步电机的数字控制系统：目前针对该系统可供选择的电机主要有永磁同步电机、开关磁阻电机、无刷直流电机等等：
2数字控制系统的硬件结构
系统硬件平台的控制板是以tms320f2812芯片为核心，实现永磁电机控制系统的开环、半闭环和全闭环的高精度控制。系统硬件主要包括永磁同步电机、主回路、系统控制回路。如图1所示。
由图1可知，主回路部分主要包括整流环节、滤波环节、逆变器。系统控制回路包括dsp、驱动电路、检测电路、保护电路等。
tm5320f2812通过电流检测单元获得所需要的电流信号，从位置检测器获得所需要的转子位置信号，再通过与上位机通信获得给定的位置、转速和运行方式，经过一系列的变换比较和运算，获得所需 的pwm信号，pwm信号经过光耦隔离后，由ipm模块控制pmsm。
2 1电流检测单元
电流采样时采用莱姆公司的lts6 -np电流传感器。信号处理电路由信号的放大和电压偏置电路组成。因为该系统dsp中a/d模块的参考电压设定为0~3.3 v，而采样信号为近似正弦的交流信号，故需把采样信号变换到-1.6 v—+1.6 v之间，然后再偏置到o～3.3 v之间。tms320f2812的l2位模数转换带内置的采样保持器，2个8通道的输人多路转换器。由于采样系统的输出的范围是o~33v，adc模拟输入参考电压的低电压输入端接地，高电压输入端接3,3 v，转换分辨率为3.3/1 024 v。
2.2位置与速度检测电路
该系统电动机转子速度的检测电路采用增量式光电码盘检测器，其输出可以用来检测转子的速度。光电码盘检测器精度高，输出信号比较平滑，不需滤波，幅值也不受电动机转速的影响。当电动机运转时，光电码盘随之同轴旋转，并发出a、b两组脉冲和一组同步脉冲c信号。a、b两组脉冲信号的频率相同，频率的快慢和电动机转速成正比：可以根据两脉冲的前沿到达时刻不同，用来判断电动机的正反转方向。若电动机正转 |
