基于FPGA的电机控制器设计与性能验证

作者:高春伦; 高文进; 张冀; 王市伟; 刘红蕾
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电机控制器是新能源汽车动力系统的核心之一。其性能将直接影响整车的动力性、经济性、安全性和可靠性。目前,以DSP为核心的传统电机控制器软件响应速度较低,整车智能化对控制器的处理能力提出了更高的要求。为了解决这一问题,分析并建立了PMSM旋转坐标系下的数学模型,详细阐述了PMSM空间电压矢量控制的基本原理。电机控制器核心SVPWM的算法设计是基于FPGA的低延迟并行工作模式实现的。该算法在电机控制器以FPGA为核心的同一台测功机上进行了测试,匹配了峰值转矩为2000 n·m的同一台精密电机,测试了其在各转速下的转矩响应,并根据GB/t18488测试了其效率。2-2015,完成扭矩响应和效率比例的比较。通过台架试验,验证了FPGA电机控制器具有优良的动态响应性能和控制性能,并能显著提高系统效率。