基于STM32的交流永磁同步电机驱动器设计
3．1 FOC+SVPWM的控制原理
矢量控制的实质是坐标变换，即将PMSM三相定子电流Ia、Ib经过Clarke 3／2变换成两相静止坐标系中的Iα、Iβ，再经过Park变换得到两相旋转坐标系中的Id、Iq。通常在控制时令Id=0，实现定子绕组与d轴的完全解耦，从而可以很好地控制电磁转矩，这与永磁直流电机的控制原理类似。电压空间矢量控制SVPWM是根据逆变器功率开关管的开关状态和导通顺序将圆形空间旋转磁场分成6个扇区，根据定子上反馈的电流值大小和给定值的比较来确定当前所处的扇区，通过相应的控制算法输出6路PWM信号控制逆变器桥开关管的导通和关断时间，实现对电机的调速控制。图5为PMSM矢量控制的原理图。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/161748.htm
3．2 STM32实现电流、转速环的控制算法
在函数FOC_Model(MC_FOC_DRIVE．c)中，当电流转换开始即执行如下的算法流程。首先读取三相定子电流Ia、Ib，然后进行Clarke函数变换得到两项静止坐标系中的电流Iα、Iβ，再经过Park函数得到两相旋转坐标系中的Id、Iq。给定转速与反馈转速进行PI调节后，输出信号作为电流环的输入给定信号Iqref。Id的给定值Idref=0，转矩电流Iq和励磁电流Id分别经过PI调节和限幅控制后经过Park反变换得到两相旋转坐标系Vd、Vq，由Vd、Vq的值判断空间矢量的扇区号S，从而实现对电机转速的调节和控制。
3．3 高精度PWM产生
STM32可提供13．8 ns的定时精度，其内部高级定时器是由一个自动重装载的16位计数器组成，可输出高精度的PWM波形(输出比较PWM、嵌入“死区”的互补PWM)。PWM的输出模式有边沿和中心对称两种模式，由于中心对称模式下PWM波形没有精度损失，因此，论文选取中心对称模式下的7路带死区互补输出的PWM作为驱动芯片的控制信号。
电机控制PWM信号是由TIMx_ARR寄存器确定频率，由TIMx_CCRx寄存器确定占空比，示波器上读出的6路PWM信号及控制逆变器工作输出的电流波形图如图6所示。
STM32控制电机的主程序中应包含如下两个函数：STM32F10x-MCconf．h，定义用于选定的电流反馈类型；MC_Control_Param．h，定义PWM频率，死区时间(ns)及寄存器更新率REP_RATE。
这两个函数的定义如下：
结语
本文所设计的基于STM32的交流PMSM控制，结合先进的IPM功率逆变器，简化了硬件电路的设计，充分利用以Cotex-M3为内核的STM32的优势，其丰富的固件库函数缩短了开发周期。圆网印花机的实践应用表明，基于STM32的交流PMSM具有良好的动态性能，符合工业控制的需求。
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