交流永磁同步电机的全数字伺服控制系统介绍 目前，交流伺服系统广泛应用于数控机床，机器人等领域，在这些要求高精度，高动态性能以及小体积的场合，应用交流永磁同步电机（PMSM）的伺服系统具有明显优势。PMSM 本身不需要励磁电流，在逆变器供电的情况下，不需要阻尼绕组，效率和功率因数都比较高，而且体积较同容量的异步电机小。近几年来，随着微电子和电力电子技术的飞速发展，越来越多的交流伺服系统采用了数字信号处理器（DSP）和智能功率模块（IPM），从而实现了从模拟控制到数字控制的转变。促使交流伺服系统向数字化、智能化、网络化方向发展。本文介绍了一种永磁同步电机的伺服系统设计方法，它采用F240DSP 作为控制芯片，同时采用定子磁场定向原理（FOC）进行控制。实验结果证明，该系统设计合理，性能可靠，并已成功地应用于实际的伺服控制系统中。 1 PMSM 数学模型 永磁电机可分为两种：一种输入电流为方波，也称为无刷直流电机（BLDCM）；另一种输入电流为正弦波，也称为永磁同步电机（PMSM）。本文针对后者的系统设计。为建立永磁同步电动机的转子轴（dq 轴）数学模型，作如下假定： 1）忽略电机铁心的饱和； 2）不计电机的涡流和磁滞损耗； 3）转子没有阻尼绕组。 在上述假定下，以转子参考坐标（轴）表示的电机电压方程如下： 定子电压方程 u d=Rsid＋pψd－ωeψq（1） u q =Rsiq ＋pψq ＋ωeψd（2） 定子磁链方程 ψd=Ldid＋ψf（3） ψq =Lq iq （4） 电磁转矩方程 Tem= Pn [ψfiq ＋(Ld－Lq )idiq ]（5） 电机的运动方程 J=Tem－TL（6） 式中：u d，u q 为d，q 轴电压； id，iq 为d，q 轴电流；Ld，Lq 为定子电感在d，q 轴下的等效电感； Rs 为定子电阻； ωe 为转子电角速度； ψf 为转子励磁磁场链过定子绕组的磁链； p 为微分算子； Pn 为电机极对数； ωm 为转子机械转速； J 为转动惯量； TL 为负载转矩。 2 矢量控制策略 上述方程是通过a，b，c 坐标系统到 d，q 转子坐标系统的变换得到的。这里取转子轴为d 轴，q 轴顺着旋转方向超前 d 轴90°电角度。其坐标变换如下。 2.1 克拉克（CLARKE）变换 =（7） 反变换为 =（8） 2.2 帕克（PARK）变换 =（9） 反变换为 =（10） 从转子坐标来看，对于定子电流可以分为两部分，即力矩电流iq 和励磁电流id。因此，矢量控制中通常使 id=0 来保证用最小的电流幅值得到最大的输出转矩。此时...
