隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、控制理論的高速發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)得到了長足的發(fā)展，在高性能的交流調(diào)速領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)了矢量控制（VC）和直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）兩種控制思想。其中DTC技術(shù)摒棄了VC中的需要解耦的控制思想，它具有簡單的控制結(jié)構(gòu)、良好的動靜態(tài)性能和快速的響應(yīng)速度等特點，它一誕生就得到了廣泛關(guān)注，目前已成為研究的熱點問題。本文將介紹基于TMS320F2812 DSP芯片的交流感應(yīng)電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。(歡迎來電咨詢　 鄭州變頻器　網(wǎng)址：www.79194.cn  電話：0371- 56700815  手機：15515598858 )

2 直接轉(zhuǎn)矩控制原理結(jié)構(gòu)

直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)基本原理圖如圖1所示。

3 高性能DSP TMS320F2812芯片

在直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中，DSP芯片是控制器的核心，所有復(fù)雜的控制算法和控制策略都通過它來實現(xiàn)。TMS320F2812是Texas公司C28TM系列中比較新成員，其高速的運算能力、強大的實時處理能力和高度集成化的設(shè)計結(jié)構(gòu)，使得它在控制領(lǐng)域內(nèi)得到了人們的青睞。下面介紹TMS320F2812主要特點，其結(jié)構(gòu)框圖[2>如圖2所示。

TMS320F2812的CPU是基于C28xTM的32位定點內(nèi)核，主頻達150MHz。TMS320F2812芯片具有高度集成的結(jié)構(gòu)，在片內(nèi)集成大量的外設(shè)（如圖2所示），這些外設(shè)包括:事件管理器EVA/EVB、16通道12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、看門狗定時器Watchdog、通用輸入輸出引腳GPIO、多通道緩沖串行外設(shè)McBSP、改進CAN總線接口、雙通道串行通信接口SCIA/SCIB、串行外設(shè)接口SPI等。與C28xTM DSP以前的芯片相比，TMS320F2812有自己的特點:
（1） 它是C2000系列中第一代32位的定點DSP芯片（C24xTM為16位DSP芯片）;
（2） 芯片內(nèi)部有3個32位定時器;
（3） 具有12位的ADC（以前的為10位）和雙通道SCIA/SCIB;
（4） 有多通道緩沖串行外設(shè)McBSP;
（5） 采用改進的哈佛結(jié)構(gòu)和八級流水線作業(yè);
（6） 存儲空間大大擴展，其片內(nèi)存儲器資源包括:128K字×16位的Flash存儲器、128K字×16位的ROM、1K字×16位的OPT ROM、一塊1K字×16的SARAM、L0和L1上各有8K字×16位的SARAM、M0和M1上各8K字×16的SARAM;
（7） 可以執(zhí)行32×32位的二進制補碼乘法操作，并產(chǎn)生64位的結(jié)果;
（8） 它是C2000系列性能比較高的芯片，處理速度達150MIPS，實時處理能力強，能應(yīng)用于很多復(fù)雜的控制算法如無速度傳感器的定向控制、運動輪廓的識別和功率因數(shù)的校正等，并且其代碼與以前各個型號的DSP兼容，它也是目前處理C/C++代碼效率比較高的DSP芯片（就C2000系列而言）。由于這些特點，TMS320F2812DSP有著廣泛的應(yīng)用空間。(歡迎來電咨詢　 鄭州變頻器　網(wǎng)址：www.79194.cn  電話：0371- 56700815  手機：15515598858 )

4 基于TMS320F2812的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)

由于DSP的優(yōu)越性能，它可被用于數(shù)字化控制中，現(xiàn)介紹一個基于TMS320F2812 DSP 的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，其方框圖[3>如圖3所示。

4.1 系統(tǒng)組成及其控制原理
系統(tǒng)主要由交流電源、整流濾波電路、逆變模塊IPM、交流異步電動機M、TMS320F2812DSP芯片、電壓電流檢測電路、PWM脈沖及光耦電路、光電編碼器、鍵盤顯示及上位機組成。
DSP接收到PC上位機發(fā)出的輸入信號后，將其轉(zhuǎn)換為PWM輸出，經(jīng)過PWM脈沖電路驅(qū)動放大后送給逆變器，逆變器的輸出信號接到三相異步電機的定子繞組。從DSP輸出的PWM脈沖可以控制逆變IPM模塊電路的開關(guān)狀態(tài)，而逆變器開關(guān)狀態(tài)的改變，可在電機定子上形成旋轉(zhuǎn)的電壓空間矢量。通過工作電壓空間矢量和零矢量的交替選擇，可以控制定子磁鏈的走走停停，這樣磁通角（定子磁鏈和轉(zhuǎn)子磁鏈的夾角）的大小也相應(yīng)地隨之改變，從而達到直接控制電動機轉(zhuǎn)矩的目的。光電編碼器檢測電機的轉(zhuǎn)動方向及轉(zhuǎn)角，其輸出信號反饋回DSP的正交編碼脈沖電路（QEP），形成閉環(huán)控制，實時有效地控制電動機。
4.2 系統(tǒng)核心