电机控制核心技术：完结篇：TI&DSP_F28335手搓实战系列-永磁同步电机有速度传感器矢量控制
导读：基于TI_DSP_F28335的永磁同步电机有感矢量控制（ABZ编码器）C代码手搓基本完成，并在硬件测试平台上验证调试完成，下面把实现过程进行梳理总结并进行局部的优化。
图1 开发环境-CCS和MATLAB
常见的电机控制的开发环境就是CCS和MATLAB来进行分步验证，协助开发，所以需要熟练使用MATLAB和CCS。
一、创建CCS工程模板架构
CCS工程模板的创建，一般包括：
图2 CCS工程模板的架构
工程模板的创建需要注意的点就是：1、头文件路径的配置；2、烧录方式；3、
二、程序软件架构
主程序的作用是初始化系统和完成主循环，初始化主要包含DSP的时钟、中断、通用IO口的配置信息等的初始化，与DSP关联的外围芯片的初始化，控制系统参数变量的初始化等，初始化中还包括检测直流侧的母线电压并判断是否出现故障，转子初始位置处理等，这些工作准备就绪进入主循环等待中断，主程序流程图如图（3）所示。
图3 主程序结构
故障中断子程序的作用是实现对系统的保护，主要处理IGBT故障及过流、过压、缺相、欠压等破坏性故障。当系统出现故障时，为防止IGBT烧坏，应立即关闭驱动模块的电源，封锁PWM的输出信号，并对故障信息进行记录。故障中断子程序的流程图如图（4）所示。
图4 故障中断子程序的流程图
PWM中断程序是系统软件设计的核心，系统中所用的有感矢量控制策略就是在该部分实现的，PWM中断子程序流程图如图（5）所示。PWM中断子程序的主要作用是进行转子位置计算、转速指令获取、转速环控制以输出所需的电流指令、有感矢量控制策略的实现、电机定子电流的采样、过流、缺相等故障的判断、坐标变换、dq电流环控制以及输出电压指令、SVPWM调制以输出逆变器所需的驱动信号，达到电机控制的目的。
图5 PWM中断子程序流程图
注：TZ保护和故障检测部分需要重点梳理和优化。
三、控制策略模块化实现和测试验证（浮点标幺化实现）
图6 永磁同步电机有感矢量控制系统框图（模块化）
3.1 SVPWM调制
图7 SVPWM生成的马鞍波
总结：SVPWM浮点标幺化实现的重点：
（1）ePWM外设模块的底层配置；
（2）SVPWM计算函数的设计和实现；
（3）生成的ePWM比较值要和PWM波生成要匹配；
3.2 ADC电流采样和ABZ测速、位置获取
图8 电流采样和eQEP位置测算的波形变化
总结：ADC和eQEP外设模块的实现电流采样、速度和位置估算的重点：
（1）ADC外设模块的底层配置；
（2）直流偏置的计算，与模拟值的变化对应；
（3）eQEP外设模块的底层配置；
（4）速度和位置的计算处理；
3.3 坐标变换
图9 静止坐标系下的电流波形变化
总结：坐标变换实现的重点：
（1）首先要明确坐标变换的原则；
（2）位置角的选取；
3.4 PI调节器（电流环和速度环）
总结：速度环和电流环实现的重点：（1）PI调节器的类型和方式的选择；
（2）PI参数的自整定；
（3）抗积分饱和的设计；
3.5 速度规划
图10 加入速度规划（斜坡函数）的速度波形变化
总结：速度规划实现过程中的重点：
（1）速度规划方法的选择；
（2）将速度规划的额内容嵌入到速度环中；
（3）相关参数的设置；
3.6 上位机显示
总结：上位机实现过程的重点：
（1）波特率和通信方式的确定；
（2）显示的设置；
（3）
四、总结和优化
总结在上面第三章做了简单的说明，优化的部分可以简单的归纳为以下几个方面：
（1）SVPWM的调制方式，七段式和五段式；
（2）PI参数的自整定，带宽法和基于零极点对消法；
（3）矢量控制策略，最大转矩电流比控制方式；
（4）ABZ编码器测速方法的替换，MT法或者基于PLL法；
五、后续的开发计划
1、弱磁调速控制；
2、死区补偿；
3、无感控制；
4、初始位置辨识；
5、电机参数辨识；
