一种SPWM变频调速系统设计
随着数字信号处理技术的发展，数字控制技术已经广泛地应用在电力传动控制领域中，变频技术的数字控制逐渐成为研究的焦点。文章针对一款洗衣机驱动芯片AKM201MPGx调速问题，提出了一种电流环变频方法。
标签：电流环；变频；SPWM
引言
SPWM法是一种比较成熟的，目前使用广泛的PWM（pulsewidthmodulatio
）法。采样控制理论中有这样一个结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同1。SPWM法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化，且和正弦波等效的PWM波形。它广泛地用于直流交流逆变器等2。
随着数字信号处理技术的发展，数字控制技术已经成功地应用在电力传动控制领域中，变频技术的数字控制逐渐成为研究的焦点。一般的电机不能在满负荷下运行，除了达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费3，利用变频技术可以在压力偏高时通过改变占空比大小以降低电机的运行速度，使其在恒压的同时节约电能4，减小对机体的磨损压力。如何在电机转动时进行合理变频？为解决此问题，文章提出了一种有效的SPWM实时控制方法。
1SPWM常见控制算法
常见的控制如表1所示：
表1常见的控制算法
2电机控制设计
SPWM算法需要对转速的实时控制，而且所需要的占空比要非常精确。结合上述要求，文章提出了一种检测电流实时控制转速的方案。外部驱动控制原理图如图1所示，外部驱动具体思路如下：
（1）设置片上定时器计数器的周期。（2）设置TIMER中断时间，控制PWM接通时间。（3）设置PWM定时器周期，这个参数决定PWM波形的频率。（4）设置PWM定时器比较值，这个参数决定PWM波形的占空比。（5）设置PWM死区，为了避免上下桥臂的直通。（6）设置PWM保护机制Trig_Zo
e，配置电压过大的PWM的输出高低。（7）设置PWM中断，产生soc信号控制ADC采集电流电压信息。（8）将ADC采集的电流电压数据传递给外部除法器，计算出下一时刻的占空比存于变量。（9）每当PWM中断来临的时候读取寄存器值，进
f而改变占空比控制电机。（10）霍尔三相位置驱动利用GPIO中断进行位置判断。
内部驱动控制原理图如图2所示，内部速度调节具体思路如下：（1）设置一个斜坡控制，以保证初始电压不会太高，导致机体启动时抖动。（2）速度环进行转速PI调节，经Clark变换及Park变换以Iq作为输出，交给电流环再次进行调节。（3）电流环对q轴电流Iq以及d轴电流Id根据Park反变换得出Uq和Ud，再进行SPWM调r