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永磁同步电机(PMSM)控制系统

更新时间:2026-02-21 11:02:11 大小:2M 上传用户:445951515查看TA发布的资源 标签:F28335DSP永磁同步电机PMSM控制系统 下载积分:2分 评价赚积分 (如何评价?) 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

PMSM-24-CLOSEgai 项目

1. 项目概述

PMSM-24-CLOSEgai 是一个基于 TI F28335 DSP 的永磁同步电机(PMSM)控制系统项目,实现了磁场定向控制(FOC)算法,支持有传感器和无传感器两种控制模式。

主要功能:

永磁同步电机的磁场定向控制(FOC)

支持有传感器(编码器)和无传感器(基于滑模观测器)两种控制模式

速度和电流双闭环控制

电机参数自适应调整

故障保护和安全机制

串口通信接口

2. 目录结构

项目采用模块化设计,主要目录和文件结构如下:  

PlainText

3. 核心功能模块

3.1 磁场定向控制(FOC)模块

FOC 是项目的核心控制算法,实现了以下步骤:

Clark 变换:将三相电流转换为两相静止坐标系电流

Park 变换:将两相静止坐标系电流转换为两相旋转坐标系电流

电流闭环控制:通过 PI 控制器调节 d/q 轴电流

反 Park 变换:将控制量转换回两相静止坐标系

空间矢量调制(SVPWM):生成 PWM 信号控制电机

3.2 速度控制模块

速度检测:

有传感器模式:通过 QEP 接口读取编码器信号计算速度

无传感器模式:通过滑模观测器(SMO)估计速度

速度闭环控制:通过 PI 控制器调节速度

3.3 位置估计模块

有传感器模式:直接通过编码器获取位置信息

无传感器模式:使用滑模观测器(SMO)估计转子位置

3.4 故障保护模块

过流保护:通过 TZ 模块监测过流情况

过压/欠压保护:监测直流母线电压

IPM 故障保护:监测智能功率模块故障

3.5 通信模块

SCI 接口:实现与上位机的串口通信,支持速度设置和状态反馈

4. 系统架构

项目采用分层架构设计,主要包括以下层次:

1.

硬件抽象层:包含 DSP 外设初始化和配置

2.

算法层:实现 FOC、Clark/Park 变换、SVPWM 等核心算法

3.

控制层:实现速度和电流闭环控制

4.

应用层:处理用户输入、状态管理和故障处理

系统运行流程:

1.

系统初始化(时钟、GPIO、PWM、ADC 等)

2.

电流传感器偏移校准

3.

电机启动(转子定位)

4.

进入闭环控制模式

5.

根据控制模式(有传感器/无传感器)选择位置和速度获取方式

6.

执行 FOC 算法,生成 PWM 信号

7.

监测系统状态,处理故障情况

8.

通过串口与上位机通信

5. 技术特点

1.

双模式控制:支持有传感器和无传感器两种控制模式,提高了系统的适应性

2.

滑模观测器:实现了无传感器模式下的转子位置和速度估计

3.

参数自适应:系统参数可根据实际情况进行调整

4.

多保护机制:实现了过流、过压、欠压等多种保护机制,提高了系统的可靠性

5.

模块化设计:采用模块化设计,代码结构清晰,便于维护和扩展

6.

实时性能:利用 DSP 的高计算能力,实现了实时控制

7.

丰富的通信接口:支持串口通信,便于与上位机交互

6. 应用场景

该项目适用于以下场景:

1.

工业自动化:如输送机、包装机、机器人等需要精确速度控制的设备

2.

电动汽车:电机驱动系统

3.

家用电器:如洗衣机、空调等需要高效电机控制的设备

4.

医疗设备:如呼吸机、离心机等需要精确控制的医疗设备

5.

科研教学:电机控制算法研究和教学实验

7. 代码质量评估

优点:

1.

模块化设计:代码结构清晰,采用模块化设计,便于维护和扩展

2.

注释完善:关键代码部分有详细的中文注释,便于理解

3.

算法实现正确:FOC 算法实现正确,包括 Clark/Park 变换、SVPWM 等

4.

保护机制完善:实现了多种保护机制,提高了系统的可靠性

5.

可配置性强:通过宏定义和配置文件,实现了系统参数的灵活配置



部分文件列表

文件名 大小
PMSM-24-CLOSEgai_.zip 2M

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