实验一伺服电机开环控制
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1. 实验简介
此程序实现的是控制交流伺服电机转速的功能。通过此程序可以掌握
如下几点：
A.如何控制电机定子磁场的角度和幅度（通过SVPWM模块）。
控制伺服电机，程序的功能就是如何去产生和控制电机定子磁场的角度和幅度，能输出任意角度和幅度的定子磁场，就有了控制电机的基础。
B.如何通过编码器得到电机的转子位置。电机编码器输出的是ABZ 三相信号，DSP内部自带有编码器信号接口模块QEP模块。通过配置此模块，可以将外部的AB信号进行计数，当前的计数值除以一圈的脉冲数就是转子当前的角度。得到转子当前的角度才能去控制电机定子磁场的角度。
C.如何缓冲外部输入信号。用户设置的输出，可能一下从0到一个很大的值，这样电机一下就得到一个很高的电压，而此时电机并没有转起来，没有反电势，此时电流就会很大，达不到软启动的效果。次程序通过一个斜坡函数”Rmp_cntl”模块，将输入信号进行缓冲，达到软启动的效果。
D.如何通过测得的转子位置运算成当前的速度。程序中通过一个固定的时间间隔1ms，测两次转子的位置，两次转子位置的差除以时间，就能得到当前的速度。现在简单介绍下伺服电机运行的原理，电机产生输出力是转子磁场和定子磁场作用的结果。要让电机旋转，就要让定子磁场在空间上2
超前或滞后转子磁场90°，这样输出的力都是用来做机械功率。这个方向的力就是QS。如果超前的不是90°，而是其他角度，这个角度可以分解成一个垂直转子磁场，和平行转子磁场的力。垂直的产生力的输出，平行的就能强化或弱化转子磁场。一般情况是只输出垂
直转子磁场的力，这样发热最小，效率最高。
2. 程序框图
此程序实现的是交流伺服电机的开环调速。通过显示板设定输出占空比，占空比信号输入给”Rmp_cntl”模块（此模块产生斜坡函数，输出需要再一定时间内线性加大或减小逐步达到输入，这样可以消除输入突变产生的抖动），模块的输出再作为”Ipark”模块Qs的输入。
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3. 实验流程图
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4.模块说明
4.1 斜坡控制模块Rmp_cntl
功能：
此模块产生一个斜坡上升和斜坡下降的功能。输出变量EqualFlag会设置成7FFFFFFFh，当输出变量SetpointValue等于输入变量。
技术资料：
当TargetValue > SetpointValue时
SetpointValue = SetpointValue+ _IQ(0.0001)
SetpointValue 大于最大限制值时SetpointValue = RampHighLimit
当TargetValue < SetpointValue时
SetpointValue = SetpointValue- _IQ(0.0001)
SetpointValue 小于最小限制值时SetpointValue =RampLowLimit
4.2 IPARK模块
功能：
次模块完成的是旋转磁场到静止磁场的变换。
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技术资料：模块完成的是如下等式
4.3 Svgendq模块功能：定技术。此模块计算一个合适的占空比以产生一个电机定子电压矢量，使用空间PWM Ubeta 两个变量Ualpha 子电压矢量使用的是和
技术说明：）通过一个三相电压逆变器产生。空间矢量脉宽调节器（SVPWM 7
的硬件示意图。下图为产生SVPWM
种可能的开关状态通8Figure 2 。它能产生和三相功率逆变模块硬件图如上图Figure 1
各种开关过功率器件的开或者关。这些开关组合能将母线电压输出到电机作为电机相电压。状态如下图：8
变换等式如下：Clarke
上面等式写成矩阵如下：
也相应的能产出八种有限的输出βand VsVsc，b，）一共有八种可能的状态，则αa（: 值的关系列出如下表(VβVs值。αand Vs的值与AN, VBN, VCN)
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不同的开关(c,b,a)β) 组成的基本空间矢量由的值在βTable 2已列出，(α,Vsα和Vs(c,b,a)=001。例如2中的最后一列列出的是空间矢量值对应着开关量(c,b,a)状态决定。Table
所示。。八种基本的空间矢量由功率器件的开关状态所决定，如Figure 3则空间矢量为U0
，通UoutSVPWM）的目的是产生一个近似的电机定子电压矢量空间矢量PWM技术（表) 矢量的组合，(α,β过两个基本的开关状态的组合产生。参考电压矢量Uout被产生通过and U0 )矢量
组合βFigure 4表示出参考电压矢量，和产生它的(α,Ubeta示为Ualpha 和。U60和轴U0 表示的是方向的分量。和βΣVsββαU60U0 。U60图中也画出了和产生的的合成矢量。和轴表示的是Vs的合成矢量量，ΣααU0 U60 10
矢量合成的。所以可以写成如和U60Figure 4如图所示，参考电压矢量Uout是由U0
下等式：
是无效矢量的时间。这些矢量中占据的时间。T0TU0T1 和T3分别是和U60在周期的时间可以
通过如下等式计算：
VDC/。可以得出空间向量的幅值是和从Table 2 Figure 42VDC/3最大的相电压幅值为11
√3，矢量幅值归一化后得到的是2/√3。所以|U0|= |U60| =2/√3。上面两个等式可以写成
Ualpha 和Ubeta也可以对比最大相电压(VDC/√3)归一化为一个比例值。周期剩余的部分用无效矢量T0填充。有效矢量的时间占据总的周期的等式，可以列出如下等式：
用同样的方式，如果Uout在矢量U60 和U120之间，|U60| = |U120| = 2/√3（对比最大相电压VDC/√3归一化），则有效矢量的时间可以写成如下等式：
现在如果定义3个变量X, Y 和Z等于如下等式：
