[发明专利]低压大电流永磁同步电机控制系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种低压大电流永磁同步电机控制系统及其控制方法，发明内容包括了控制系统的总体设计、控制系统的软件构成及控制流程；其中，总体设计部分详细列出了控制系统所包含的硬件模块，以及硬件模块之间的连接方式；软件模块部分细述了控制软件的构成，以及控制软件的执行过程，本发明优点通过采用运算能力强的控制芯片，简化了控制系统的外围设备，降低了成本，所采用的控制方法执行效率较高，可以满足控制系统的基本需求。

主权项

一种低压大电流永磁同步电机控制系统，其特征在于：包括蓄电池[1]、DSP控制芯片[2]、通信接口电路[3]、外扩RAM[4]、负载[5]、驱动电路[6]、功率逆变器[7]、永磁同步电机PMSM[8]、电流传感器[9]、增量式编码器[10]、可编程逻辑控制器CPLD[11]、控制指令输入[12]、过流检测[13]、控制指令输出[14]、温度检测[15]和速度电位器[16]；其中DSP控制芯片[2]包括脉宽调制发生器PWM[21]、输入输出接口I/O[19]、通信接口SCI/SPI/CAN[18]、模数转换模块ADC[17]和正交编码脉冲电路QEP[20]；电源的输出端接DSP控制系统的输入、蓄电池[1]的输出接功率逆变器的输入，DSP控制芯片[2]的PWM输出接驱动电路[6]，驱动电路[6]与功率逆变器[7]相连，功率逆变器[7]的输出接永磁同步电机PMSM[8]，电流传感器采集永磁同步电机[8]的IA、IB相电流传输给DSP控制芯片[2]的模数转换模块ADC[17]，增量式编码器[10]采集永磁同步电机[8]输出的脉冲信号传输给DSP控制芯片[2]的正交编码脉冲电路QEP[20]，控制指令输出[14]、控制指令输入[12]和过流检测均经由CPLD[11]与DSP控制芯片[2]互连，速度电位器[16]的输入与DSP控制芯片[2]的ADC[17]相连，DSP控制芯片[2]还扩展了外部RAM[4]；永磁同步电机控制系统运行时，首先由DSP控制芯片[2]发出控制PWM波形给驱动电路[6]，驱动电路[6]将PWM控制信号接入功率逆变器[7]，功率逆变器[7]驱动永磁同步电机[8]的运行；控制系统执行过程中的控制指令信号，通过CPLD[11]与DSP控制芯片[2]实现互连，控制永磁同步电机[8]的运行，电流传感器[9]用于检测永磁同步电机[8]IA、IB两相的电流并接到DSP控制芯片[2]的ADC17输入端，将增量式编码器[10]检测到的脉冲信号接到DSP控制芯片[2]的QEP[20]电路中，得出永磁同步电机[8]的转速与旋转方向；DSP控制芯片[2]的控制指令输入[12]、控制指令输出[14]和功率逆变器[7]的过流检测通过CPLD[11]接入到DSP控制芯片[2]的I/O口；通过速度电位器[16]将速度给定输入到DSP控制芯片的ADC[17]；DSP控制芯片[2]通过SCI/SPI/CAN接口[18]与外部实现通信。