基于dsp的車(chē)用空調(diào)永磁同步電機(jī)滑�？刂葡到y(tǒng)研究
付強(qiáng)1，劉和平1，陳軼2
（1．重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院，重慶400044；2重慶建設(shè)車(chē)用空調(diào)器有限責(zé)任公司，重慶400052）
摘要：為了開(kāi)發(fā)一套用于車(chē)用空調(diào)壓縮機(jī)的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)，在分析了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和滑模變結(jié)構(gòu)控制的理論的基礎(chǔ)上，建立了以 dsp 56f8346為控制核心的pmsm無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)主要的軟硬件設(shè)計(jì)流程。提供的通信套件方便的實(shí)現(xiàn)dsp和上位機(jī)的通信，可以顯示和修改代碼中定義的中間變量和參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明滑模觀測(cè)器具有良好的魯棒性，能夠很好的跟蹤轉(zhuǎn)子實(shí)際位置，驗(yàn)證了該控制系統(tǒng)的可行性，為下一步負(fù)載匹配實(shí)驗(yàn)打下了良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)；滑模觀測(cè)器；飛思卡爾；車(chē)用空調(diào)
中圖分類(lèi)號(hào)：tm341; tm351 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a 文章編號(hào)：1001-6848(2010)03-0056-04
0引 言
永磁同步電劫機(jī)( pmsm)運(yùn)行效率高，結(jié)構(gòu)可靠，控制性能優(yōu)良，得到廣泛應(yīng)用。但在pmsm高性能控制中，常需要采用光電編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置和速度。這些傳感器價(jià)格昂貴，安裝調(diào)試復(fù)雜，并有可靠性問(wèn)題。特別是在空調(diào)壓縮機(jī)中，由于空間和運(yùn)行條件的限制，使得位置傳感器的安裝更加困難。因此開(kāi)展無(wú)位置傳感器pmsm的研究成為當(dāng)前變頻空調(diào)系統(tǒng)一個(gè)重要的研究方向[2-4]。
滑模變結(jié)構(gòu)控制是一種解決非線性系統(tǒng)問(wèn)題的綜合方法，具有對(duì)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型精確度要求不高，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化、內(nèi)部攝動(dòng)以及外界環(huán)境擾動(dòng)具有自適應(yīng)性，因此具有很強(qiáng)的魯棒性，另外還具有控制算法簡(jiǎn)單、易于工程實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。因此本文將滑模觀測(cè)器引入到pmsm無(wú)位置傳感器控制中，并針對(duì)該控制策略設(shè)計(jì)了一套基于 dsp的控制系統(tǒng)。
1 滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)
1.1 pmsm在a-p坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
為了方便討論，假設(shè)pmsm磁路是線性不考慮磁路飽和，且空間磁場(chǎng)為正弦波分布。忽略電機(jī)中的渦流損耗和磁滯損耗。pmsm在a-p坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型可表示如下：
1.2滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)
根據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)控制理論定義滑模面：
可構(gòu)造滑模觀測(cè)器：
為滿(mǎn)足滑模邊界條件，如下表述：
因此，滑模面上的開(kāi)關(guān)函數(shù)可以定義為：
進(jìn)行低通濾波可以得到反電動(dòng)勢(shì)的估算值：
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