由于电机转轴和负载轴转动惯量的存在，速度PI调节器的时间常数较大，调速时系统响应较慢。而电流PI调节器则因为电时间常数较小，在电机起动和大范围加减速时能够快速进行电流调节和限幅，增强了系统抗电源和负载扰动的能力。
3．2 SVPWM波形发生
SVPWM是一种从磁通角度出发的PWM方式，其基本原理及扇区划分见文。利用EVA的全比较单元，可直接在PWMl～6引脚上输出五段式SVPWM波形，它在每个PWM周期中，能够保证一相的开关状态不变，有利于开关损耗的减小。其主要步骤如下：
1)将比较控制寄存器(COMCONA)第12位置l，使SVPWM发生功能有效；
2)设置比较方式控制寄存器(ACTRA)，令SVPWM输出矢量正向旋转，使PWMl、3、5引脚高有效，PWM2、4、6引脚低有效；
3)设置定时器TI计数方式为“连续增／减”，相应周期寄存器TIPR的初始值为PWM采样周期的一半，即Tc／2；
4)计算输出空间电压矢量Uout在两相静止坐标系中的分量uα、iβ；
5)确定组成Uout所在扇区的两个非零空间矢量Ur、Ux+60,按其值装配ACTRA；
6)根据表1计算Ux、Ux+60的作用时间t1、t2，将t1装入比较寄存器CMPRl,t1+t2装入CMPR2，启动定时器操作。
当TI值与CMPRl或CMPR2值发生匹配时，PWM输出就会产生跳变。通过及时更新每个采样周期中CMPRl、CMPR2的值，就可以形成一系列不等宽的脉冲，使输出电压矢量的磁链轨迹为圆形，达到SVPWM的目的。此外，为避免IPM同一桥臂上下两只IGBT的直通，程序通过死区控制寄存器对PWMl～6引脚设置死区时间；同时滤除PWM序列中的过窄脉冲，以减小器件的开关损耗。
4 仿真与实验结果
本文利用Matlab／Simulink工具箱，根据图1搭建系统模型，对一台3对极永磁同步电机进行了矢量控制策略的仿真，所得仿真波形如图5所示。
从仿真结果可以看出，本矢量控制系统响应快速，转矩脉动小，动态性能良好；id能够较好地跟随参考值0，从而保证了单位电流下最大转矩的输出，有利于推进电机效率的提高。
实际实验中，TMS320LF2407A时钟频率为30 MHz，SVPWM采样频率为3 kHz，死区时间设为8 μs，并滤除正负脉宽小于6％脉冲周期的过窄脉冲。当转速为300 r／min时，可得永磁电机推进系统输出电压、电流波形及其频谱如图6、图7所示。
5 结 论
仿真和实验结果表明，采用交-直-交PWM驱动和最大转矩／电流矢量控制的全数字永磁同步电动 机推进系统 ，电压利用率较高，转矩脉动小，能够较好地抑制了电机电流中的谐波，低速性能优于直接转矩控制，可以满足推进电动机低转速、大转矩、轻噪声的要求，为现代舰船电力推进系统数字化操控的实现提供了一定参考。
本文关键字：电机 DSP/FPGA技术，单片机-工控设备 - DSP/FPGA技术
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