[发明专利]基于ARM和FPGA的高性能超高速永磁同步电机控制系统

摘要

本发明公开了一种基于ARM和FPGA的高性能超高速永磁同步电机控制系统，包括：控制单元，用于将控制信号输出至驱动单元进而实现电机高性能控制，并综合判断系统运行状况以对系统进行保护；驱动单元，用于将输入的三相交流电转换为频率可控的三相交流电；检测单元，用于实现传感器数据的采集，并将各种传感器信号调理成为能够由ARM主控制模块采集的电信号；保护单元，用于实时监测故障信号并发送至控制单元；散热单元，用于完成驱动单元的散热。相较于普通电机控制系统，本发明具有调速范围宽、输出频率高、转速控制精度高、故障检测与保护机制完善等特点，并且具备多种通信接口，扩展能力强，适用范围广。

主权项

1.一种基于ARM和FPGA的高性能超高速永磁同步电机控制系统，其特征在于，包括控制单元、驱动单元、检测单元、保护单元和散热单元；所述控制单元，用于接收检测单元采集的母线电压、超高速永磁同步电机三相电流信号以及转子位置信号，实现超高速永磁同步电机的自适应反演滑模控制算法和PI电流控制算法，并将计算得到的控制信号输出至驱动单元进而实现电机高性能控制；此外控制单元还接收保护单元提供的故障报警信息，并综合判断系统运行状况以对系统进行保护；所述驱动单元，用于将输入的三相交流电转换为频率可控的三相交流电，实现超高速永磁同步电机的驱动控制；所述检测单元，用于实现控制系统中传感器数据的采集，并通过相应的调理电路将各种传感器信号调理成为能够由ARM主控制模块采集的电信号；所述保护单元，用于实时监测系统中母线电压、母线电流和驱动故障，并采用比较电路和门级驱动电路进行判断，将母线过压、母线欠压、母线过流和驱动故障信号发送至控制单元；所述散热单元，用于完成驱动单元的散热，以保证超高速永磁同步电机驱动器的可靠运行。