永磁交流電機(jī)矢量控制是建立在坐標(biāo)變換基礎(chǔ)上的，電流環(huán)中檢測(cè)到的三相電流進(jìn)行Clark變換和Park變換并反饋到系統(tǒng)，進(jìn)而計(jì)算出控制量。Clark變換就是由三相坐標(biāo)變換到兩相靜止坐標(biāo)。

經(jīng)坐標(biāo)變換后，PMSM的轉(zhuǎn)矩控制與直流電機(jī)的特性相似，因此通過(guò)坐標(biāo)變換可實(shí)現(xiàn)PMSM的矢量控制。

圖2為矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。其控制過(guò)程為：(1)根據(jù)轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)誤差，并依據(jù)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，通過(guò)PI控制器計(jì)算定子電流參考輸入i*q。（2)檢測(cè)定子線圈的實(shí)時(shí)相電流ia、ib,然后以此采用Clark變換和Park變換將ia、ib轉(zhuǎn)換到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中。

比較實(shí)時(shí)ia、ib電流信號(hào)與參考輸入電流i*q、id,得到相電流實(shí)時(shí)偏差，從而計(jì)算電流環(huán)控制量。東莞電機(jī)廠將電流環(huán)控制量進(jìn)行Park逆變換，輸出到IPM逆變器，從而得到控制定子三相對(duì)稱繞組的實(shí)際電流。速度環(huán)產(chǎn)生了定子電流的參考值，電流環(huán)輸出實(shí)際控制信號(hào)，從而構(gòu)成了一個(gè)完整的速度電流FOC雙閉環(huán)系統(tǒng)。

二、數(shù)字驅(qū)動(dòng)器硬件設(shè)計(jì)

數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器硬件主要包括功率模塊和控制模塊兩大部分，其中功率模塊包括電源模塊，IPM模塊，光耦隔離電路模塊等；控制模塊主要包括DSC主模塊，USB模塊，存儲(chǔ)器模塊，LCD模塊等。

1.硬件總體結(jié)構(gòu)

數(shù)字驅(qū)動(dòng)器基本結(jié)構(gòu)如圖3所示，驅(qū)動(dòng)器采用DSC+IPM結(jié)構(gòu)；DSC負(fù)責(zé)通信、I/O接口、FOC算法、存儲(chǔ)器管理等功能；IPM的基本結(jié)構(gòu)為IGBT單元組成的三相橋臂，共有6個(gè)主回路端，16個(gè)控制端，可以提供可靠穩(wěn)定的交流電壓用以驅(qū)動(dòng)環(huán)球電機(jī)。

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