江苏师范大学本科生毕业设计 异步电机矢量控制系统设计
3.4.2 转速检测电路
在设计中速度检测通过增量式光电旋转编码器来实现，进而实现速度的闭环控制。通过光电旋转编码器和电机转子的信息，经过不同的测速原理计算电机的瞬时转速。系统中采用的是测频法（M法），速度计算公式为n?15fc/NM，其中n为电机的每分钟转速，N为编码器N线，fc为测速频率，M为计数器脉冲数。具体的连接方法是将光电旋转编码器的A、B两路正交信号输出和控制芯片TMS320F2812内置的事件管理器QEP模块输入引脚QEP1、QEP2相连，公用通用定时器TxCNT进行计数。
3.4.3电流检测电路
该部分主要用于实现系统电流的闭环控制，即将检测到的定子三相电流信号进行A/D转换，输入到DSP芯片的A/D接口，进而实现电流闭环控制。由于系统采用三相完全对称的异步电机，所以只需用两个霍尔元件分别检测电流
i、iAB。
基于系统对电流信号的稳定性和精度要求，采用IR公司HVIC相电流检测芯片IR2277。该芯片只需要少量无源器件即可实现检测、偏置和确定时间常数等基本功能。它检测到的电流信号通过D/A转换能直接输入到DSP芯片内，并转化为相应的PEM控制信号。具体电路如下图，鉴于完全对称的电路，iB检测方法相同。
图3-5 电流采样点路
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3.5 保护电路
由于逆变器工作时会产生短路电流和浪涌电压等不良因素，所以需要保护电路来确保安全。鉴于智能功率模块有相应的保护电路，所以不需要再对IGBT进行保护。但是考虑到电机调速过程中电压和电流的波动，加入如下图的保护电路。
图3-6 保护电路
如图所示，当DSP判定检测部分电路信号有过电压、过电流和启动故障时，LED指示灯会被点亮，指示排除故障；同时，系统PDPNIT中端口接到故障信号，系统执行中断程序，停止PWM输出信号以停止电机运行。
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4 系统软件设计
系统的软件设计采用模块化设计，其主体分为两个模块：主程序和PWM中断服务。软件实现的主要任务有：
（1）完成与上位机间的通讯。 （2）电压和电流的采样。 （3）坐标变换。 （4）转速计算和调节。
（5）光电旋转编码器（速度）采样。 （6）SVPWM波形控制。 （7）故障报警和处理。 （8）实现矢量控制的目标。
设计中对于上位机的使用比较简单，系统没有关于上位机的过多功能要求，故上位机的控制程序只需利用网络通用串口通信程序就能实现。对于键盘控制程序，主要功能就是进行参数显示及修正，启动或者关断系统运行，设计要求简单。
4.1主程序设计
主程序流程图如下图所示，当系统出席那故障是，系统停止PWM并锁定，将相应故障位置显示出来，然后执行保护和故障处理程序。如果系统运行正常就进入矢量控制部分，最后将参数显示以观察控制的效果。
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图4-1 主程序流程图
4.2 初始化程序设计
对中断的初始化主要完成相应寄存器的位设置和中断矢量的初始化；片内外设的初始化是对系统用到的各部分进行相应设置；变量初始化是指对在SVPWM中断中多用到的变量进行初始化；系统初始化主要对系统内置时钟、主定时器和中断看门狗程序进行初始化。整个系统运行中，这部分只在开始时运行一次。
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图4-2 初始化程序流程图
4.3 定子电流采样程序设计
具体程序流程图如下
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