基于STM32微控制器的空间矢量脉宽调制.pdf

第28卷第 l0期 机 电 工 程 V01．28No．10 2011年 10月 JournalofMechanical ＆ ElectricalEngineering 0et．201l 基于 STM32微控制器的空间矢量脉宽调制 汪立君 ，史伟 民 ，杨亮亮 (浙江理工大学 机械与 自动控制学院，浙江 杭州 310018) 摘要：永磁同步电机 (PMSM)由于其 自身的结构和运行特点 ，在工业控制领域得到越来越广泛的应用。为了实现永磁同步电机的电 压空间矢量控制，提出了基于STM32微控制器和智能功率模块 (IPM)的方案，阐述了空间矢量脉宽调制 (SVPWM)原理及实现方 法，给出了系统硬件电路和软件设计。实验结果证明，该方案谐波成分少 ，电压利用率高 ，实时性好，电机运行性能好。 关键词 ：永磁同步电机 ；空间电压矢量脉宽调制；STM32 中图分类号：TP273；TH39 文献标志码：A 文章编号：1001—4551(2011)10—1226—05 Spacevectorpulsewidthmodulationbasedon STM 32M CU WANGLi-jun，SHIWei—min，YANGLiang-liang (FacultyofMechanicalEngineering Automation，ZhejiangSci-TechUniversity，Hangzhou310018，China) Abstract：Thepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)isappliedinmanykindsofdrivesystems．Inordertorealizethevoltagespace vectorcontrolofpermanentmagnetsynchronousmotor，akindofcontrolsystem programwaspresentedbasedonSTM32MCU andintelligent powermodule(IPM)．Theprincipleandimplementationofspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)weredescribed，andthedesign othardwareandsoftwarewasalsogiven．Theexperimentalresuh showsthattheprogram hasmanyadvantages，suchaslessharmonicwave， highvoltageutilizationratio，realtimecontrolfunction，andimprovesthePMSM motor’Sworkperfomr anceeffectively． Keywords：permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)；spacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)；STM32 其开关器件 的开关次数可 以减少 1／3，直流 电压的利 0 引 言 用率可提高 15％，能明显减少逆变器的输出电压的谐 永磁同步电机具有体积小、质量轻 、效率高、惯性 波成分及 电动机得谐波损耗，降低了转矩脉动，且控制 算法简单，易于实现数字化 。 低以及转子无发热等优点，因此一经出现，便在高性能 伺服控制领域得到广泛应用，特别是在工业机器人、数 本研究给出一种基于 STM32和智能功率模块 (IPM)的永磁同步电机控制系统的方案，并在该系统 控机床及柔性制造系统等领域。随着 电力电子技术、