导言
跟着电力电子技能、微电子技能及沟通伺服操控理论的开展，沟通伺服驱动现已具有可与直流伺服驱动相比较的功能，而且沟通伺服传动技能已广泛运用于印刷、数控机床、食品包装、纺织、塑料、电子半导体等职业 。沟通伺服传动体系的电机一般又分为沟通永磁同步电机和鼠笼式沟通异步电动机，在小功率规模沟通永磁同步伺服体系有必定的优势但是在大功率伺服体系中，鼠笼式异步电机因结构简略、制作简单、价格低廉、运用规模广、过流才能大的特色而得到广泛运用 。笔者研发了一套依据ASIPM、现场可编程逻辑门阵列（FPGA）和专用的数字信号处理器 （DSP ）的鼠笼式三相异步电动机伺服体系，本文介绍了体系操控原理、硬件和软件的规划，通过试验对其进行了验证。
1体系操控原理
感应电动机的矢量操控一般依照定子磁链Ψs、转子磁链Ψr和气隙磁链Ψm来定向 ；依据磁链方位检测办法的不同，矢量操控可分为直接矢量操控和直接矢量操控。该体系选用定向于转子磁链Ψr运用转差联系来估量磁链相对于转子的方位的直接矢量操控，通过选用坐标改换完结对电动机定子电流的解耦；选用可在任何速度规模内运用的依据电流模型估量，即运用速度信号和电流信号估量转子磁链重量 和 。
体系操控框图如图1所示。
2操控体系的硬件规划
以DSP为中心的伺服体系硬件如图3，整个体系的操控电路的中心由DSP + FPGA组成。
2.1主控电路
其间FPGA，型号为Xilinx 的XC3S400，首要用于信号的逻辑操控以及开关驱动信号的输出操控等。DSP型号为TMS320F2812，作为操控中心，承受外部信号后操控伺服体系的作业参数，并转化成逆变器的开关信号输出，该信号经阻隔电路后直接操控ASIPM模块给电机供电。
2.2功率电路
整个主电路先经不控整流，后经全桥逆变输出。功率改换电路中选用三菱公司的一体化智能功率模块（ASIPM）PS12036。该模块选用15A，1200V的功率管，内部集成了驱动电路，并规划有短路、过电流、欠电压等毛病检测维护电路。体系电源选用变压器降压阻隔二极管整流滤波后由线性稳压电源和开关电源为各部分供给电源，首要包含DSP和FPGA.、电流采样和处理电路、光电编码器接口电路、7路PWM信号的驱动电源、串口电路和维护电路。
2.3电流采样电路
本体系的规划要求采样三相电流，采样电路选用霍尔传感器并经AD模仿电路约束在0V～3.0V的电压规模内，然后送人DSP的AD转化器中。
2.4转子速度方位检测电路
电机反应选用增量式光电编码器，该编码器分辨率为2000线/转，输出脉冲信号A、B、Z，信号A、B相位顺次相差90°（电视点），DSP通过判别A、B的相位和个数能够得到电机的转向和速度。Z信号每转一圈呈现一次，用于方位信号的复位。光电编码盘脉冲信号通过接口电路阻隔电平转化后送入DSP，经内部QEP电路完结四倍频，因而电机每圈的脉冲数是8000线/转。
3体系软件完结计划
本体系的软件在结构上可分为主程序和PWM中止服务子程序。主程序只完结体系硬件和软件的初始化使命，然后处于等候状况。完好的磁场定向实时矢量操控算法在T1定时器下溢中止服务程序中完结。
方位速度的采样运用DSP的QEP单元，为了电动机转速的安稳选用了变周期采样对不同速度段的采样周期不同。电流采样运用TMS320F2812自带的AD转化模块，一起对信号进行数字滤波。电流环和速度环选用的是PID调节器；为了完结方位跟从的快速性和无超调性，方位环选用变份额调节器。空间矢量PWM（SVPWM）依据逆变器的开关逻辑将转子磁场空间划分为6个区域，在各区域对定子电压矢量进行分化，然后得到发生实践PWM波形所需的参数。
为了进步数字的表明规模和运算的精度，增强程序的可移植性，将运算量进行标幺化处理，便是将运算量与其最大值或额外值进行比较，这样预算量都化为小数，为了满意TMS320F2812的定点运算的要求，运用IQmath程序库中_iq（）可将小数转成整数方式，即小数的Q格局［5］。这样浮点运算就转化为速度快得多的整型运算。
4试验成果及定论
本试验ASIPM选用三菱公司的PS12036， 试验电机的额外功率2.2kW， 额外线电压380 V，额外频率50 Hz，额外电流4A，Y型接法。SVPWM波的载波频率为10kHz。试验波形如图7，图8所示。这些波形验证了 SVPWM的正确性，且逆变器输出电流的谐波成分减小，说明晰该体系操控精度高，具有杰出的动、静态特性。
5结束语
本文所研讨的沟通伺服体系，充分运用DSP和FPGA的外围电路和操控接口，简化了硬件规划，一起在软件规划中选用模块化办法便利杂乱程序的编写。试验成果显现该体系具有杰出的操控功能。跟着工业生产中不断增加的高精度、高可靠性的需求，沟通伺服体系的运用将越来越广泛。
