中国设备工程论文文库

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基于 FOC 技术的永磁同步电机控制系统设计与实现

基于 FOC 技术的永磁同步电机控制系统设计与实现

时间:2025-06-13 作者:王广益
【摘要】随着智能控制系统在工业自动化中的广泛应用,永磁同步电动机(PMSM)以其高效率、高功率密度、低运行成本等优势逐渐成为关键设备。本研究提出一套基于矢量控制(FOC)技术的 PMSM 控制系统设计及实现方案,以应对其在动态性能与控制精度方面的挑战。通过采用优化的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,该方案能够精确调节 PMSM 的转速和转矩,保障系统在动态响应和稳态性能上的优异表现。结合 TI 公司的TMS320F28335 DSP 作为控制核心,系统实现高速数据处理与实时控制,并搭建了基于半桥模块的功率电路,其低导通电阻和高效率特性满足电动机驱动需求。仿真分析显示,该控制系统具备快速的转矩响应与良好的稳定性,转速波动率小于 0.2%,响应时间低于 30ms,说明系统对于 PMSM 的控制具有较高的可靠性与性能。进一步地,通过 5KW PMSM 模型的试验平台验证,系统在实际操作中的表现与仿真结果相吻合,转矩纹波控制在 1% 以内,充分证明了本设计方案的有效性。该研究不仅强化了 PMSM 控制的实时性和可靠性,而且在降低能耗、提升系统效率方面具有重要价值,可为其他类型电动机控制系统设计提供参考。
关键词:永磁同步电动机;矢量控制;空间矢量脉宽调制;TMS320F28335 DSP;实时控制系统
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