制的一般要求。

　　数字系统的作用是根据检测得到的电机电压、电流信号和光码盘信号，通过控制算法
实现对电机的控制。为了实现上述功能需要对 F240 进行扩展。 
　　
　　3 实时控制软件的结构

　　
　　软件需要实现的功能可以分为以下几块：系统启动的初始化、检测电机转子的初始位
置，转速的测量与 PI 控制，软件过流检测与保护以及 DTC 算法的实现。除此之外还要建
立根据磁链、转矩开关信号和磁链分区信息选择合适电压矢量的开关表。

　　下面我们主要来讨论程序的总体框架，然后再对软件主要功能的实现作以简单介绍。
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　　系统的初始化包括 DSP 硬件的初始化(如对定时器、PWM 控制、死区控制等外部事件
寄存器赋值)和软件变量的初始化(如 PI 参数、计算需要的中间常数等)两部分。

　　（1）电机初始磁链值的确定。

　　2500p/r，经倍频得到 10000p/r 的分辨率。在 100r/min 运行情况下，测速的最大误差为
1%.这样的精度足以满足系对永磁同步电机转矩直接控制来说，启动时电机转子位置的检
测非常重要，因为定子磁链的初始值要由转子初始位置来确定。在静止的情况下，增量式
编码盘并不能提供转子的位置信息，所以必须采用绝对式码盘来实现。我们采用的光电编码盘刚好有

UVW 三个绝对式信号可以用来确定转

子在 1/6 周(60′)的近似位置。

　　（2）速度测量和速度 PI 调节器的数字化实现。

　　通常采用的速度测量方法有 M 法、T 法和 M/T 法。其中 M/T 法精度最高，本实验系统
以高速为主要运行段，并且测速所用码盘分辨率高为 2500 。/周，所以采用 M 法测速，对
于高低转速精确测量已足够。测速的采样周期为 6ms，光电码盘的 AB 信号分辨率为统的
需求。实际系统的测速精度也证实了这个结论。计算得到速度之后，要通过速度 PI 调节器
获得转矩参考值。

　　（3）DTC 控制算法的数字化实现。

　　DTC 的控制算法主要有以下几个部分：定子相电压、相电流的坐标变换，磁链观测，
滞环控制，定子磁链分区的实现和输出电压矢量的选择。在实际系统中，计算过程中的物
理量大小往往相差很大，例如母线电压通常为 300V，而空载的电流才不到 0.5A，所以本
文软件中的物理量都采用标么值，并设定 DSP 中的数据都采用 Q12 的表达格式。这样做
简化了软件的编写工作，并且不必再考虑繁琐的数制转换问题。
　　
　　参考文献
　　［1］叶斌主编.电力电子应用技术［M］.北京：清华大学出版社.
　　［2］李华主主编.Mcs——51 系列单片机实用接口技术［M］.北京：北京航空航
天大学出版社.