飞思卡尔与南京航空航天大学合作推出空间矢量调制–直接转矩控制(SVM-DTC)解决方案
2012-09-19 09:18:47 来源:中电网 点击:1015
【哔哥哔特导读】在2012年飞思卡尔技术论坛(FTF)举办期间,飞思卡尔半导体与南京航空航天大学联合宣布,双方合作推出无位置传感器型空间矢量调制—直接转矩控制(SVM-DTC)解决方案。该方案基于飞思卡尔数字信号控制器(DSC)56F8xxx系列,并解决了压缩机、风机控制应用在绿色环保、高性价比、面市时间和自适应性等方面的多项要求。
摘要: 在2012年飞思卡尔技术论坛(FTF)举办期间,飞思卡尔半导体与南京航空航天大学联合宣布,双方合作推出无位置传感器型空间矢量调制—直接转矩控制(SVM-DTC)解决方案。该方案基于飞思卡尔数字信号控制器(DSC)56F8xxx系列,并解决了压缩机、风机控制应用在绿色环保、高性价比、面市时间和自适应性等方面的多项要求。
在2012年飞思卡尔技术论坛(FTF)举办期间,飞思卡尔半导体与南京航空航天大学联合宣布,双方合作推出无位置传感器型空间矢量调制—直接转矩控制(SVM-DTC)解决方案。该方案基于飞思卡尔数字信号控制器(DSC)56F8xxx系列,并解决了压缩机、风机控制应用在绿色环保、高性价比、面市时间和自适应性等方面的多项要求。
与当前业内采用的其它控制算法相比,SVM-DTC是一种结构简单、动态性能良好的自适应电机控制算法,具有低噪音、低振动等特点。SVM-DTC不依赖于转子参数,控制回路较少,因此能轻松适应不同电机型号的需求。
飞思卡尔的下一代DSC产品系列MC56F8xxx集成了高速模拟功能和高效16/32位数字信号处理器内核,可以对电源(数字电源转换)和电机提供精确的数字控制。MC56F8xxx系列的性能、精密度、准确度和控制能力有助于改善各类应用的系统稳定性。
南京航空航天大学自动化学院教授黄文新博士表示:“基于56F8xxx DSC系列的SVM-DTC解决方案,是我们与飞思卡尔成功合作的范例。飞思卡尔是DSC产品的领先供应商,相信此次创新解决方案的推出将会对电机控制市场产生极大的吸引力。”
安徽合肥同智机电科技股份有限公司总工程师彭松柏表示:“飞思卡尔DSC在其公司多个产品的数字控制系统中得到应用,产品性能稳定,性价比高。尤其与南京航空航天大学合作,采用SVM-DTC解决方案开发了电动汽车及混合动力汽车的电动空调压缩机驱动控制器产品,已经过长达两年的测试验证,能效比高,性能处于国内一流,已经批量装车应用在国内知名电动轿车中,并为国内多个自主品牌的新能源车提供了配套样机。我们下一步将对电动空调系统进行系统优化,力争达到世界先进水平。”
飞思卡尔亚太区市场营销和业务拓展总经理张焕麟表示:“56F8xxx系列是帮助改善多种电机能效的理想选择,而实现无位置传感器的控制是市场发展趋势。我们很高兴与南京航空航天大学合作,研发更多更好的下一代基于飞思卡尔DSC系列的ACIM、BLDC、PMSM等电机和压缩机解决方案。”
据悉,飞思卡尔与南京航空航天大学的合作早在2005年就已展开,已取得成果的合作项目包括:180度正弦波控制的BLDC、PMSM风扇、冷冻机、空调压缩机、电动车驱动系统等。
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由于控制简单,容易实现,一般的工程方案大多为反电动势过零检测法,此处也使用反电动势过零检测法实现直流无刷电机无位置传感器的控制。
如今无刷电机已迅速成长为各行各业首选电机的类型,且应用范围非常广泛,那么,无位置传感器也能控制电机是否存在呢?深圳大学自动化科学系教授曹广忠将受邀出席“第15届(深圳)电机驱动与控制技术研讨会”,并进行专题演讲,针对电机的无传感器控制展开技术与方案的探讨。
该方法存在三大弊端:①使用位置传感器增大了电机体积,提高了成本;②复杂环境下位置传感器易出现故障,系统可靠性降低;③位置传感器检测的转子机械角度存在量化误差,使得对其微分得到的实际转速反馈存在测量噪声,影响闭环系统的跟踪性能。
目前已经研究出多种实现无位置传感器驱动方案,主要包括反电动势(Electromotive Force, EMF)法、续流二极管法、磁链估计法以及3次谐波法等,其中以反电动势法最为经济简便。无位置传感器无刷直流电机反电动势法可以分为三类:直接反电动势检测、间接反电动势检测和模型估计法。
随着真空吸尘器、洗碗机和冰箱等电机驱动设备和电动工具对节能和系统成本的要求日益提高,传统内置位置传感器电机正逐渐被无位置传感器无刷直流电机(BLDC)所取代。
目前,BLDCM无位置传感器控制研究的核心是构架转子位置信号检测电路,从软硬件两方面间接获得可靠的转子位置信号,从而触发导通相应的功率器件,驱动电机运转。到目前为止,在众多的位置信号检测方法中,应用和研究较多的主要有定子电感法、速度无关位置函数法、反电势法、基波电势换向法和状态观测器法
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