一种用于大型望远镜的多定子弧形电机控制方法

摘要

一种用于大型望远镜的多定子弧形电机控制方法，以TMS320F2812 DSP为核心控制单元，利用DSP的EVA和EVB两个事件管理器模块分别产生两路SVPWM信号控制两组定子。特征是执行电机为多定子弧形电机，并且两路SVPWM信号的初始相位不同。控制程序主要包括电机位置测量与速度运算模块，定子绕组电流采集和保持模块，CLARKE和PARK变换模块，电流环和速度环PID计算模块，电压空间矢量计算模块。本发明可以在很大程度消除弧形电机由于边端效应造成的力矩波动，满足电机宽调速、高精度旋转。

主权项

一种用于大型望远镜的多定子弧形电机控制方法，其特征在于：所述多定子弧形电机由四块定子组成，其中定子A和C为第一组，它们之间相差2kπ电角度，定子B和D为第二组，它们之间也相差2kπ电角度，第一组定子和第二组定子之间相差2kπ+π/2电角度；利用DSP的两个事件管理器模块EVA和EVB分别产生两路空间矢量控制SVPWM信号控制所述两组定子，分别对两组定子实现速度和电流的双闭环控制，保证整台电机平稳、高精度旋转，实现步骤如下：(1)配置DSP中的各个控制寄存器，初始化DSP中各个模块；(2)通过DSP的CAP/QEP对电机的位置测量系统进行数据采集与运算，得到电机转子的机械角度Φ和旋转速度v；(3)通过DSP的A/D模块对两组定子绕组中电流进行采集和保持；(4)对采集的电流数据进行CLARKE和PARK变换得到直轴电流Id和交轴电流Iq；(5)将计算得到的速度大小v和给定的速度v*，计算得到的直轴电流Id和给定的直轴电流Id*，计算得到的交轴电流Iq和给定的交轴电流Iq*分别进行PID计算；(6)将PID计算后得到的旋转坐标系下的交轴电流和直轴电流进行逆PARK变化，得到静止坐标系下的交轴电流Iα和Iβ；（7）将给定的交轴电流Iq*和交轴电流Iq，直轴电流Id和给定的直轴电流Id*分别进行PID运算得到交轴电压Uq和直轴电压Ud；(8)将得到的交轴电压Uα和Uβ经过SVGEN模块，即电压空间矢量模块计算得到SVPWM控制方式中三相驱动电路的开关时间Ta、Tb、Tc；(9)DSP根据开关时间Ta、Tb、Tc产生相应的SVPWM信号控制智能功率模块驱动电机旋转；所述步骤(7)中SVGEN模块计算得到SVPWM控制方式中三相驱动电路的开关时间Ta、Tb、Tc步骤如下：（7.1)判断Uα和Uβ合成电压Uout所在扇区；(7.2)计算相邻矢量的作用时间T1、T2；(7.3)计算每个扇区开关作用时间Ta、Tb、Tc，其中Ta、Tb为每个扇区相邻矢量作用时间，Tc为零矢量作用时间。