48V電動(dòng)車電機(jī)無速度傳感器矢量空間

48V電動(dòng)車電機(jī)無速度傳感器矢量空間控制器軟件設(shè)計(jì)說明書目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"引言 2\o"CurrentDocument"軟件總體說明 2ACI3_1 （恒壓頻比控制程序）總體說明 2功能介紹 2理論依據(jù) 2系統(tǒng)框圖 5程序流程圖 6ACI3_4 （無速度傳感器矢量控制程序）總體說明 6功能介紹 6理論依據(jù) 6系統(tǒng)框圖 7程序流程圖 9\o"CurrentDocument"軟件模塊說明 9ACI_FE 9ACI_SE 11CLARK 13FC_PWM_DRV 13I_PARK 14ILEG2_DCBUS_DRV 14PARK 16PID_REG3 17SVGEN_DQ（SVPWM模塊） 20CAN通信和液晶顯示程序 27方向控制程序 28\o"CurrentDocument"軟件調(diào)試說明 28ACI3_1（恒壓頻比控制程序）調(diào)試說明 28ACI3_4（無速度傳感器矢量控制程序）調(diào)試說明 29\o"CurrentDocument"軟件調(diào)試效果 29壓頻控制程序 29適量控制程序 29\o"CurrentDocument"軟件問題及需要改進(jìn)之處 29上弱電和強(qiáng)電后，踩踏板前電機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并有時(shí)反轉(zhuǎn)，有時(shí)正轉(zhuǎn)。 29當(dāng)踏板突然踩下和突然松開時(shí)容易產(chǎn)生自激震蕩。 30引言隨著常規(guī)能源的日益減少和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，世界各國(guó)的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，電動(dòng)汽車以其零排放的優(yōu)點(diǎn)受到世界各國(guó)的重視，并成為未來車輛的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車多采用直流電機(jī)，其中最多的是有刷他勵(lì)直流電機(jī)，因?yàn)榇嬖陔娝?，?dǎo)致電機(jī)的壽命和效率降低，目前比較新的無刷直流電機(jī)，這種電機(jī)壽長(zhǎng)，效率比較高，但是因?yàn)槲恢脗鞲衅鞯陌惭b精度不夠?qū)е驴刂菩Ч皇呛芎谩Ｄ壳把芯勘容^多的是交流異步電機(jī)及其控制器，與直流電機(jī)相比，交流異步電機(jī)具有效率高，相同功率等級(jí)下成本低等優(yōu)點(diǎn)，隨著交流電機(jī)控制算法的日益完善，其控制性能可以和直流電機(jī)相媲美，交流異步電機(jī)在電動(dòng)汽車上的廣泛應(yīng)用成為發(fā)展趨勢(shì)。本系統(tǒng)采用無速度傳感器矢量控制策略，提高電機(jī)工作效率，采用SVPWM技術(shù)，提高電壓利用率，并減少諧波干擾。本系統(tǒng)采用TI公司的32位DSPTMS320F2808,芯片的最高工作速度100MIPS,內(nèi)部資源豐富，有64K字的Flash和18K字的SARAM,有3個(gè)32位的CPU定時(shí)器。具有增強(qiáng)型控制外設(shè)，主要包括16個(gè)PWM輸出、6HRPWM輸出、4個(gè)捕獲輸入、兩組正交編碼器接口和6個(gè)32位或16位的定時(shí)器。有16個(gè)12位的AD轉(zhuǎn)換器。具有增強(qiáng)型通信接口模塊，主要包括CAN、I2C、UART及SPI。去掉了事件管理器，使PWM和功率保護(hù)配置更加靈活。對(duì)上電時(shí)序無特殊要求，電路設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單。軟件總體說明系統(tǒng)采用C語言編程，基于CCS3.3進(jìn)行調(diào)試，采用SEEDusb2.0XD510仿真器進(jìn)行在線仿真和下載程序。ACI3_1（恒壓頻比控制程序）總體說明功能介紹ACI3_1是異步電機(jī)的恒壓頻比控制程序，系統(tǒng)采用開環(huán)控制，不需要電壓電流反饋。在額定轉(zhuǎn)速之前，控制電機(jī)的電壓和頻率之比保持恒定，從而控制電機(jī)磁場(chǎng)恒定，使電機(jī)恒磁通運(yùn)行，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速則采用弱磁升速，使電機(jī)恒功率運(yùn)行。在程序中通過加速踏板給定電機(jī)轉(zhuǎn)速，采用斜坡函數(shù)使電機(jī)緩慢從零速上升到給定速度，并保持該速度，通過調(diào)節(jié)踏板給定值改變速度給定值，從而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。理論依據(jù)ACI3_1的簡(jiǎn)易系統(tǒng)圖如圖1所示：

圖1所示為三相感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的完整系統(tǒng)圖。使用了一個(gè)三相電壓源逆變器來控制三相感應(yīng)電機(jī)，DSP輸出六路PWM信號(hào)控制逆變器的六個(gè)MOSFET的通斷，從而控制電機(jī)電壓。還有一個(gè)捕獲輸入腳用來捕獲電機(jī)速度傳感器的輸出以測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，但在實(shí)際調(diào)試時(shí)沒有使用速度傳感器，所以沒有速度反饋，整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)開環(huán)系統(tǒng)。感應(yīng)電機(jī)的等效電路如圖2所示：圖2感應(yīng)電機(jī)的等效電路在V/Hz控制中，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由可調(diào)節(jié)的定子電壓大小和對(duì)應(yīng)的頻率大小一起控制，其中磁通量在固定狀態(tài)總是保持預(yù)期值。假設(shè)定子電阻(Rs)為0，產(chǎn)生氣隙磁通的磁化電流近似等于定子電壓與頻率比。它們的?~ V~矢量關(guān)系式(forsteady-state分析)為：I=.sm j3Lm如果感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在線性磁場(chǎng)區(qū)域，則Lm是不變的。那么，等式(1)可以在數(shù)值方面被簡(jiǎn)化為：I_A_V被簡(jiǎn)化為：I m s mL （2對(duì)）Lmm由此推出關(guān)系式：為了保持Am不變，V的比值在不同的轉(zhuǎn)速也要不變。當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，為了保持V的比值不變，則定子電壓必須要按比例增大。然而，頻率（或同步轉(zhuǎn)速）不是真正的轉(zhuǎn)速，因?yàn)榇嬖谵D(zhuǎn)差s。在空載時(shí)，s很小，轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速。因此，簡(jiǎn)單的開環(huán)恒壓頻比控制系統(tǒng)不能精確地控制存在負(fù)載轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速，需要加入速度傳感器。在實(shí)際中，定子電壓與頻率的比率通常基于這些變量的額定值。V/Hz典型輪廓曲線如圖3所示。主要地，V/Hz特性曲線有三個(gè)轉(zhuǎn)速范圍，如下圖所示，其中f為截止頻率，fc rated為額定頻率，V為定子電壓，V為定子額定電壓：s rated在0-f時(shí)，定子電阻壓降不能被忽略，需通過增加Vs來補(bǔ)償。所以，V/Hz特性曲線c是非線性的。我們可以從s的穩(wěn)態(tài)等效電路中解析計(jì)算出截止頻率（fc）和適當(dāng)?shù)亩ㄗ与妷?。在f-f（基頻）時(shí)，則遵循V/Hz不變關(guān)系。圖上的斜度代表了等式（2）中的氣隙crated磁通量。在大于f （基頻）Hz時(shí)，為了避免定子繞組絕緣擊穿，定子電壓必須最多只能等于rated額定值，所以不能繼續(xù)保持Vs/f比率不變。于是，導(dǎo)致氣隙磁通將會(huì)減少，不可避免地引起轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地降低。這區(qū)域通常被稱為弱磁升速區(qū)，電機(jī)在此區(qū)域?yàn)楹愎β蔬\(yùn)行。2.1.32.1.3系統(tǒng)框圖PU-M-ScZdsp系統(tǒng)原理框圖PU-M4FUM5MotcirFdl系統(tǒng)程序框圖2.2.#程序流程圖開始INT3,中斷進(jìn)入中斷子程序EPWM1INTISR清除中斷標(biāo)志執(zhí)行ADC模塊

（母線電壓測(cè)量）執(zhí)行

CLARK/PARK

變換*執(zhí)行Id、Iq

和速度PID執(zhí)行PARK使能EPWM的

CNT_zero中斷

和INT3中斷計(jì)算并產(chǎn)生空間

矢量PWM初始化其他系統(tǒng)模塊和變量執(zhí)行VOLT.CALC執(zhí)行磁通估計(jì)和速度估計(jì)模塊執(zhí)行磁通估計(jì)和速度估計(jì)模塊采集加速踏板和

剎車踏板的值修改Id、Iq和速度的給定值執(zhí)行CAN通信

子程序

執(zhí)行LIN通信

子程序軟件模塊說明ACI_FE該模塊是一個(gè)是基于反電動(dòng)勢(shì)反向逼近積分的三相感應(yīng)電機(jī)的磁通評(píng)估器，該模塊可以同時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子角，通過積分補(bǔ)償器引入補(bǔ)償電壓以減小純積分器和定子電阻測(cè)量的誤差，因此，磁通估計(jì)器可以在很大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，即使是轉(zhuǎn)速很低的情況。模塊的輸入輸出量如下圖所示：UDsS AUQsSUDsS AUQsSIDsSIQsSpuPsiDrSpuDLJ PsiQrSACIFE r\\1J pUpuThetaFluxpupu該模塊涉及的文件有：C文件：aci_fe.c，aci_fe.hIQmath庫文件：IQmathLib.h,IQmath.lib使用的變量描述：ItemNameDescriptionFormatRange(Hex)InputsJDsSSTatianaryd-axisstatorvoltageGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFUQsSszatianaryq-axisstatorvoltageGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFIDsSstationaryd-axisstatorcurrentGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFIQsSstationaryq-axisstatorcurrentGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFOutputsPsiDrSstationaryd-axisrotorfluxlinkageGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFPsiQrSstationaryq-axisnotorfluxlinkageGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFTheTaFluxrotorfluxlinkageangleGLOBAL_QCOOOCOOO-7FFFFFFF(0-360degree)ACI_FEKIK1=Tr/(Tr+T)GLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFparameterK2K2=T/(Tr+T)GLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFK3K3=Lm/LrGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFK4K4=(Ls*Lr-Lm*Lmy(LrLm)GLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFK5K5=Rs*lb/VbGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFK6K6=T*Vb/(LmTlb)GLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFK7K7=Lr/LmGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFK6K8=[Ls廿LrrrLmiKLWLm)GLOBAL_Q800uC00'j-7FFFFFFFInternalFluxDrEstationaryd-axisrotorfluxGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFFluvQrEstationaryq-axisnotorfluxGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFFluxDsSstationaryd-axisstatorfluxGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFFluxQsSstationaryq-axisstatorfluxGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFPsiCsSm百ionaryd-axisstatorfluxGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFPsiCsSstationaryq-axisstatorfluxGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFUiDsSstationaryd-axisintegraltermGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFUiQsSstationaryq-axisintegraltermGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFEmfDsSSTatianaryd-axisbackemfGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFEnfQsSstationaryq-axisbackemfGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFUCamoDsSszatianaryd-axiscomp,voltageGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFUOompQsSstationaryq-axiscomp,voltageGLOBAL_Q800OC00O-7FFFFFFFGLOBALQvaluedbetween1and30isdefinedintheIQmathLib.hheaderfile.磁通估計(jì)器的整體框圖如下：在靜止坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)子磁鏈主要是通過對(duì)電壓型中的反電動(dòng)勢(shì)積分得到的。通過使用積分補(bǔ)償器提供補(bǔ)償電壓，可以對(duì)純積分器和定子電阻測(cè)量的誤差進(jìn)行處理。程序流程圖如下：器提供補(bǔ)償電壓，可以對(duì)純積分器和定子電阻測(cè)量的誤差進(jìn)行處理。程序流程圖如下：ACI_SE模塊作用：這個(gè)軟件模塊是基于數(shù)學(xué)模型的三相感應(yīng)電機(jī)的速度評(píng)估器，該評(píng)估器的精度依賴于電機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)。模塊的輸入輸出量如下：PsiDrSPsiQrSThetaFluxIDsSIQsSWrHatWrHatRpmPsiDrSPsiQrSThetaFluxIDsSIQsSWrHatWrHatRpmC文件：aci_se.c,aci_se.hIQmath庫文件：IQmathLib.h,IQmath.lib所使用的變量描述：

ItemNameDescriptionFormatRange(Hex)InputsPsiDrSstationaryd-axisrotorfluxGL0BAL_Q8000D000-7FFFFFFFPsiDrSstationaryq-axisrotorfluxGL0BAL_Q80000000-7FFFFFFFThetaFluxrotorfluxlinkageangleGL0BAL_Q00000000-7FFFFFFF(0-360degree)IDsSstationaryd-axisstatorcurrentGL0BAL_Q8000D000-7FFFFFFFIQsSstationaryq-axisstatorcurrentGL0BAL_Q8000D000-7FFFFFFFOutputsWrHatestimatedrotorspeedGL0BAL_Q80000000-7FFFFFFFWrHatRpmestimatedrotorspeedinrpmQ080000000-7FFFFFFFACI_SEK1KI=1/(WbvTr)GLOBAL_Q80000000-7FFFFFFFparameterK2K2=1/(fbzT)Q2180000000-7FFFFFFFK3K3=TaLi..',(Tau+T)GLOBAL_Q80000000-7FFFFFFFK4K4=T.'(：Tau+T)GLOBAL_Q80000000-7FFFFFFFBaseRpmbasespeedinrpmQ080000000-7FFFFFFFInternalOldThetaFluxpreviousrotorfluxlinkageangleGLOBAL_Q00000000-7FFFFFFF(0-360degree)WPsisynchronousspeedGLOBAL_Q80000000-7FFFFFFFSquaredPsisquaredmagnitudeofrotorfluxGLOBAL_Q80000000-7FFFFFFFGLOBAL_Qvaluedbetween1and30isdefinedintheIQmathLib.hheaderfile.模塊原理開環(huán)速度評(píng)估器是基于靜止坐標(biāo)系中的感應(yīng)電機(jī)的機(jī)械方程，精確的機(jī)械參數(shù)是必不可少的，否則將會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差，但是，這個(gè)評(píng)估器的結(jié)構(gòu)與其他高級(jí)技術(shù)相比更加簡(jiǎn)單。正反轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子磁通角波形程序流程圖如下圖所示：計(jì)算轉(zhuǎn)差率計(jì)算同步轉(zhuǎn)速

低通濾波器設(shè)計(jì)，

計(jì)算轉(zhuǎn)速標(biāo)幺值

計(jì)算轉(zhuǎn)速（）

結(jié)束CLARK＞作用：將兩相電流值由三相abc坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到兩相靜止ap坐標(biāo)系。＞模塊的輸入輸出量如下圖所示:＞CVersionFileNames：clarke.c，clarke.h?IQmathlibraryfilesforC： IQmathLib.h，IQmath.lib＞變量定義ItemNameDescriptionFormatRange(Hex)InputsAsPhase:a:componentofthebalancedthreephasequantitiesGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFBsPhase:b:componentofthebalancedthreephasequantitiesGLOBAL_Q80000000-7FFFFFFFOutputsAlphaDirectaxis(d)componentofthetransformedsignalGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFBetaQuadratureaxis(q)componentofthetransformedsignalGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFFC_PWM_DRV＞作用：根據(jù)占空比產(chǎn)生空間矢量PWM輸出?！稢VersionFileNames：f281xpwm.c，f281xpwm.h(forx281x)f280xpwm.c，f280xpwm.h(forx280x)?IQmathlibraryfilesforC：N/A＞變量定義結(jié)構(gòu)體變量PWMGEN定義如下：typedefstruct{Uint16PeriodMax;//Parameter：PWMHalf-PeriodinCPUclockcycles(Q0)int16MfuncPeriod;//Input：Periodscaler(Q15)int16MfuncC1; //Input： PWM 1&2 Duty cycle ratio(Q15)int16MfuncC2; //Input： PWM 3&4 Duty cycle ratio(Q15)int16MfuncC3; //Input： PWM 5&6 Duty cycle ratio(Q15)void(*init)();//Pointertotheinitfunction

void(*update)();//Pointertotheupdatefunction}PWMGEN;typedefPWMGEN*PWMGEN_handle;＞各個(gè)變量的數(shù)據(jù)格式ItemNameDescriptionFormatRange(Hex)InputsMfuncCx523PWMdutycycleratioQI58000-7FFFMfuncPeriodPeriodscalerQI58000-7FFFOutputsPWMx(x=L2.3,4.5;6)Outputsignalsfromthe6PWMpinsinEVAonthex2812eZdsp.N/A0-3.3VPWMGENparameterPeriodMaxPWMHalf-PeriodinCPUclockcyclesQ08000-7FFFI_PARK＞作用：將電壓由d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系變換到a-P旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。＞該模塊的輸入和輸出變量如下圖所示:?CVersionFileNames：ipark.c，ipark.h?IQmathlibraryfilesforC：IQmathLib.h，IQmath.lib＞變量定義結(jié)構(gòu)體變量IPARK定義如下：typedefstruct{_iqAlpha;//Output：stationaryd-axisstatorvariable_iqBeta;//Output：stationaryq-axisstatorvariable_iqAngle;//Input：rotatingangle(pu)_iqDs;//Input：rotatingd-axisstatorvariable_iqQs;//Input：rotatingq-axisstatorvariablevoid(*calc)();//Pointertocalculationfunction}IPARK;typedefIPARK*IPARK_handle;＞變量類型如下：ItemNameDescriptionFormatRange(Hex)InputsDsDirectaxis(D)componentoftransformedsignalinrotatingreferenceframeGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFQsQuadratureaxis⑼componentoftransformedsignalinrotatingreferenceframeGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFAnglePhaseanglebetweenstationaryandrotatingframeGLOBAL_QD000D000-7FFFFFFF(0-360degree)OutputsAlphaDirectaxis(d)componentofthetransformedsignalGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFBetaQuadratureaxis⑷componentofthetransformedsignalGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFGLOBAL_Qvaluedbetween1and30isdefinedintheIQmathLib.hheaderfile.3.6ILEG2_DCBUS_DRV＞作用：這個(gè)模塊同時(shí)進(jìn)行三通道的AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程中使用了可以編程設(shè)置的增益（gain）和偏置（ofset）。AD轉(zhuǎn)換由EPWM1CNT_zero（定時(shí)器為0）事件啟動(dòng)。轉(zhuǎn)換結(jié)果表示兩個(gè)相電流和母線電壓。使用的是GPTimer1>模塊的輸入輸出量如下圖所示：ADCINx(la)ADCINy叱ADCILEG2_DCbus!DRVImeasAImeasBImeasCAADCINz(Vdc)H/WQ15VdcMeasAACVersionFileNames：f281xileg_vdc.c，f281xileg_vdc.h(forx281x)f280xileg_vdc.c，f280xileg_vdc.h(forx280x)AIQmathlibraryfilesforC：N/AA變量定義結(jié)構(gòu)體變量ILEG2DCBUSMEAS定義如下：typedefstruct{int16ImeasAGain;//Parameter：gainforIa(Q13)int16ImeasAOffset;//Parameter：offsetforIa(Q15)int16ImeasA;//Output：measuredIa(Q15)int16ImeasBGain;//Parameter：gainforIb(Q13)int16ImeasBOffset;//Parameter：offsetforIb(Q15)int16ImeasB;//Output：measuredIb(Q15)int16VdcMeasGain;//Parameter：gainforVdc(Q13)int16VdcMeasOffset;//Parameter：offsetforVdc(Q15)int16VdcMeas;//Output：measuredVdc(Q15)int16ImeasC;//Output：computedIc(Q15)Uint16ChSelect;//Parameter：ADCchannelselectionvoid(*init)();//Pointertotheinitfunctionvoid(*read)();//Pointertothereadfunction}ILEG2DCBUSMEAS;typedefILEG2DCBUSMEAS*ILEG2DCBUSMEAS_handle;A變量數(shù)據(jù)格式如下：

ItemNameDescriptionFormatRange(Hex)InputsADCINx,ADCINy,ADCINzADCpinsin281xdevicewherex;yizcorrespondtothechannelnumbersselectedbyChSelectN/AD-3VOutputsImeasAx"channeldigitalrepresentationforcurrentlaQI58000-7FFFImeasBytnchanneldigitalrepresentationforcurrentlbQI58000-7FFFImeaseComputingcurrentlcQI58000-7FFFVdcMeaszTnchanneldigitalrepresentationforDC-busvoltageVdcQI58000-7FFFILEG2DCBUSMEASparameterChSelect16-bitADCchannelselectformatcanbeseenas:ChSelect=OzyxhQOx.y.zareinbetweenOh->FhImeasAGainGainforx'rchannel.Modifythisifdefaultgainisnotused.QI38000-7FFFImeasBGainGainfory'rchannel.Modifythisifdefaultgainisnotused.QI38000-7FFFVdcMeasGainGainforz'rchannel.Modifythisifdefaultgainisnotused.QI38000-7FFFImeasAOffset(Offsetforxthchannel.Modifythisifdefaultoffsetisnotused.QI58000-7FFFImeasBOffsetOffsetforytnchannel.Modifythisifdefaultoffsetisnotused.QI5S000-7FFFVdcMeasOffsetOffsetforzthchannel.Modifythisifdefaultoffsetisnotused.QI58000-7FFF程序流程圖如下：PARK＞作用：將變量由兩相靜止坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。＞輸入輸出量如下圖所示：ACVersionFileNames：park.c,park.h?IQmathlibraryfilesforC： IQmathLib.h,IQmath.libA變量定義結(jié)構(gòu)體變量PARK定義如下：typedefstruct{_iqAlpha;//Input：stationaryd-axisstatorvariable_iqBeta;//Input：stationaryq-axisstatorvariable_iqAngle;//Input：rotatingangle(pu)_iqDs;//Output：rotatingd-axisstatorvariable_iqQs;//Output：rotatingq-axisstatorvariablevoid(*calc)();//Pointertocalculationfunction}PARK;typedefPARK*PARK_handle;變量數(shù)據(jù)格式如下：ItemNameDescriptionFormatRange(Hex)InputsAlphaDirectaxis(d)componentofthetransformedsignalGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFBetaQuadratureaxis⑹componentofthetransformedsignalGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFAnglePhaseanglebetweenstationaryandrotatingframeGLOBAL_QD000D000-7FFFFFFF(0-360degree)OutputsDsDirectaxis(D)componentoftransformedsignalinrotatingreferenceframeGLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFQsQuadratureaxis(Q)componentoftransformedsignalinrotatingreferenceframeGLOBAL_Q80000000-7FFFFFFFGLOBALQvaluedbetween1and30isdefinedintheIQmathLbhheaderfilePID_REG3A作用：該模塊用為32位帶抗積分飽和功能的數(shù)字PID控制器，可以單獨(dú)配置為PI或PD控制器，使用了逐漸逼近的方法。A輸入輸出量：Ref.PID_REG3Fdb-ACVersionFileNames：pid_reg3.c，pid_reg3.hAIQmathlibraryfilesforC：IQmathLib.h，IQmath.libA變量定義：結(jié)構(gòu)體變量PID_REG3定義如下：typedefstruct{_iqRef;//Input：Referenceinput_iqFdb;//Input：Feedbackinput_iqErr;//Variable：Error_iqKp;//Parameter：Proportionalgain_iqUp;//Variable：Proportionaloutput_iqUi;//Variable： Integraloutput_iqUd;//Variable：Derivativeoutput_iqOutPreSat;//Variable：Pre-saturatedoutput_iqOutMax;//Parameter：Maximumoutput_iqOutMin;//Parameter：Minimumoutput_iqOut;//Output：PIDoutput_iqSatErr;//Variable：Saturateddifference_iqKi;//Parameter：Integralgain_iqKc;//Parameter：Integralcorrectiongain_iqKd;//Parameter：Derivativegain_iqUp1;//History：Previousproportionaloutputvoid(*calc)();//Pointertocalculationfunction}PIDREG3;typedefPIDREG3*PIDREG3_handle;數(shù)據(jù)格式：ItemNameDescriptionFormafRange(Hex)InputRefReferenceinputGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFFdbFeedbackinputGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFOutMaxMaximumPID32moduleoutputGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFOutMinMinimumPID32moduleoutputGLOBAL_Q8000DD00-7FFFFFFFOutputOutPIDOutput(Saturated)GLOBAL_Q80000000-7FFFFFFFPIDKpProportionalgainGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFparameterKiIntegralgainGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFKdDerivativegainGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFKcIntegralcorrectiongainGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFInternalErrError=Reference-feedbackRLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFSatErrSatErr=outpLJt-preSat(Z)utGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFUpProportionaloutputGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFUp1PreviousproportionaloutputGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFUiIntegraloutputGLOBAL_Q8D000D00-7FFFFFFFUdDifferentialoutputGLOBAL_Q80000D00-7FFFFFFFOutPreSatPIDoutputbeforesaturationGL(：)BAL_Q80000000-7FFFFFFFGLOBALQvaluedbetween1and30isdefinedintheIQmathLib.hheaderfile>PID原理和實(shí)現(xiàn)方法:PID控制系統(tǒng)框圖如下：

其中：其中：⑴=Up(t)+q(t)+Ud(t)⑴i】Kt)=KpTd嚶 ⑷u⑴是PID的輸出upresat⑴是飽和之前的輸出e⑴是參考量和反饋量之差Kp是比例系數(shù)Ti積分時(shí)間(或復(fù)位時(shí)間)Td是微分系數(shù)Kc是積分補(bǔ)償系數(shù)將上述方程使用反向逼近的方法來離散化，則方程變?yōu)槿缦滦问剑篢OC\o"1-5"\h\zUpresat(k)=Up(k)+U,(k)+Ud(k) (5)up(k)=Kpe(k) (6)u1(k)=u1(k-l)+Kp^e(k)+Kc(u(k)-upresat(k)) ⑺iid(k)=Kp[(e(k)-e(k-D) (8)定義則則%(k)=Ik(k—1)+KJ%(k)-Kc(u(k)-u^ar(k))udud(k)=Kjup(k)-up(k-l))(10)其中T是采樣周期。軟件流程圖如下圖所示：結(jié)束結(jié)束3.9SVGEN_DQ（SVPWM模塊）＞作用：這個(gè)模塊用來計(jì)算合適的占空比，該占空比用于產(chǎn)生一個(gè)使用空間矢量WM技術(shù)的給定定子參考電壓。定子參考電壓由aP來描述，即Ualpha和Ubeta。＞這個(gè)模塊的輸入輸入變量如下圖所示:CVersionFileNames：svgen_dq.c，svgen_dq.hIQmathlibraryfilesforC：IQmathLib.h，IQmath.lib變量定義結(jié)構(gòu)體SVGENDQ定義如下:typedefstruct{_iqUalpha;//Input：referencealpha-axisphasevoltage

_iqUbeta;//Input：referencebeta-axisphasevoltage_iqTa;//Output：referencephase-aswitchingfunction_iqTb;//Output：referencephase-bswitchingfunction_iqTc;//Output：referencephase-cswitchingfunctionvoid(*calc)();//Pointertocalculationfunction}SVGENDQ;typedefSVGENDQ*SVGENDQ_handle;>各變量的數(shù)據(jù)格式ItemNameDescriptionFormatRange(Hex)Inputs□alphaComponentofreferencestatorvoltagevectorondirectaxisstationaryreferenceframe.GLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFF□betaComponentofreferencestatorvoltagevectoronquadratureaxisstationaryreferenceframe.GLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFOutputsTaDutyratioofPWM1(CMPR1registervalueasafractionofassociatedperiodregister,TxPR,value).GLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFTbDutyratioofPWM3(CMPR2registervalueasafractionofassociatedperiodregister,TxPR,value).GLOBAL_Q80000000-7FFFFFFFTcDutyratioofPWM5(CMPR3registervalueasafractionofassociatedperiodregister,TxPR,value).GLOBAL_Q8000D000-7FFFFFFFGLOBALQvaluedbetween1and30isdefinedintheIQmathLib.hheaderfile>軟件流程圖如下結(jié)束>模塊原理：三相電壓逆變器如下圖所示：

空間矢量PWM用來按照一定的順序驅(qū)動(dòng)三個(gè)上橋臂的MOSFET導(dǎo)通，每相的下橋臂和同一相的上橋臂相反，中間有個(gè)死區(qū)時(shí)間，最終在定子繞組中產(chǎn)生近似的正弦波電流，并在定子繞組中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。系統(tǒng)等效電路如下圖所示：開關(guān)管導(dǎo)通順序和對(duì)應(yīng)線電壓和相電壓之間的關(guān)系如下：cbaVanVbnVcNVabVbcVcA0000000000012Vdc/3-Vdc/3-Vdc/3Vdc0-Vdc010-Vdc/32Vdc/3-VdcVdc0011Vdc/3Vdc/3-2Vdc/30Vdc-Vdc100-Vdc/3-Vdc/32Vdc/30-VdcVdg101Vdc/3-2Vdc/3Vdc/3Vdc-Vdc0110-2Vdc/3Vdc/3Vdc/3-Vdc0Vdc111000000對(duì)應(yīng)電壓關(guān)系：=Vsa AN=(2V+V)屋：3.中 BNAN用矩陣形式表示如下:VANVBNVLCN」空間矢量的6個(gè)60°扇區(qū)如下圖所示，其中的矢量為基礎(chǔ)空間矢量。Z%、Z%分別代表“。和氣的a和B分量之和，表達(dá)式如下:ZV二L+〃二VSa y3 DC:丁=4+月+丁0其中T1、T3分別是U0、U60的持續(xù)作用時(shí)間，T0是空矢量的持續(xù)時(shí)間。這些時(shí)間可以使用下面的方法計(jì)算：因?yàn)閁0=U60=<3/2，所以有如下關(guān)系:在U0和在U0和U60之間時(shí)，t1和t2計(jì)算如下，T1、T3分別為U0和U120作用的時(shí)間。在U60和U120之間時(shí)，t1和t2計(jì)算如下，T2、T3分別為U60和U120作用的時(shí)間。如果定義X、Y、Z如下:Y=*U硒”二在不同區(qū)間時(shí)t1和t2與在不同區(qū)間時(shí)t1和t2與X、Y、Z之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:通過CLARK逆變換，得到電壓丫口“、V。小V明如下:Ualfa=4/=cos◎q晨門=COS&Vrefl-cos{^-120°)=cos(a+120口)=cos(a+120口)定子參考電壓的aB分量如下:Figure5:(a,p)componen