1　引言
　　交流電機矢量控制理論是德國學者K Hass和FBlaschke建立起來的，作為交流異步電機控制的一種方式，矢量控制技術已成為高性能變頻調速系統的首選方案。
　　交流電機的矢量控制技術是基于交流電機的動態模型，通過建立交流電機的空間矢量圖，采用磁場定向的方法將定子電流分解為與磁場方向一致的勵磁分量和與磁場方向正交的轉矩分量，并分別對磁通和力矩進行控制，而使異步電機可以像他勵直流電機一樣控制。隨著計算機技術飛速發展，功能強大的數字信號處理器（DSP）的廣泛應用使得矢量控制逐漸走向了實用化。
　　DSP按數據格式可分為定點DSP和浮點DSP兩類。考慮到價格原因，早期的矢量控制器多采用定點DSP，而浮點數運算要經過軟件處理，因此增加了軟件的復雜性。隨著浮點DSP性價比的提高，更多的矢量控制器將采用浮點DSP。而要完成電機的高性能控制，PWM調制必須進行優化設計。在這種情況下，一個DSP很難完成矢量控制器和優化的PWM調制兩項工作，需要雙機協同工作才能完成高性能的矢量控制系統。本文基于TI公司的浮點DSP芯片TMS320VC33和TMS320F240設計了雙微機結構的矢量控制系統。TMS320VC33主要完成矢量控制計算，發揮它浮點數運算快的特點，而TMS320F240用硬件實現PWM調制功能。本文給出一全數字化的雙DSP矢量控制系統，并在1．5kW籠型異步電機上進行了實驗，取得了良好效果。　　
2　矢量控制的原理
　　矢量控制技術通過坐標變換，將三相系統等效變換為M－T兩相系統，將交流電機定子電流矢量分解成兩個直流分量（即磁通分量和轉矩分量），從而達到分別控制交流電動機的磁通和轉矩的目的，因而可獲得與直流調速系統同樣好的控制效果。
　　矢量控制系統采用雙閉環控制系統，圖1是其矢量控制系統框圖^［1］。
　　本系統中由測量所得的電機轉速，通過矢量運算器產生磁場定向定子電流分量給定值500)this.style.width=500; border=0>和滑差角頻度給定值500)this.style.width=500; border=0>。由500)this.style.width=500; border=0>和測量所得的電機轉速經過積分運算可得轉子磁通位置角θ，并送至旋轉變換環節。由測得的電流經矢量變換得到轉矩電流分量i_M和勵磁電流分量i_T，利用
500)this.style.width=500; border=0>

3　系統組成及設計
　　如圖2所示為基于雙DSP矢量控制的三相籠型異步電機驅動系統的系統電路結構圖，該變頻器采用交直交電壓型結構和SVPWM脈寬調制方式。系統由三相整流器、濾波電容、電壓型逆變器、逆變器驅動電路、三相籠型異步電機和雙DSP控制系統構成。

　　其中雙DSP控制系統由VC33子系統，F240子系統和數據交換單元三部分構成。矢量控制以VC33芯片為核心，用來完成矢量控制核心算法，及兩相電流檢測。F240主要完成三相PWM波形生成，電機測速及過壓保護功能。數據交換部分采用雙端口RAM，可使兩個DSP芯片迅速、方便地交換數據，增強了雙DSP系統的并行處理能力。
4　系統軟件設計
　　系統軟件由兩部分組成，VC33子系統矢量控制軟件和F240子系統的SVPWM控制軟件。
　　矢量控制包含大量的數學運算，整個算法由多個模塊構成，如坐標變換、磁通計算、速度調節及轉矩電流調節模塊等。本系統中電流內環的控制時間為50μs，速度外環為400μs，如圖3所示為VC33子系統的控制軟件流程圖。

　　F240子系統控制軟件主要完成SVPWM波形生成和電機測速程序，為達到良好的控制效果，本系統采用電壓空間矢量，也就是利用六個非零電壓矢量和兩個零矢量的組合起來，使電壓矢量盡量逼近圓周運動。轉速測量用該芯片的脈沖捕獲單元^［4］。如圖4所示為F240的程序流程圖。　　
5　實驗結果
　　本文針對上述的控制方案進行了實驗研究。電機為2對極三相籠型異步電機，直流側電源是通過整流橋對三相交流電整流、濾波產生的。電機額定參數為：P_N＝1．5k W；U_N＝220V；I_N＝3．55A；f_N＝50Hz；n_N＝1400r／min。圖5是電機穩態運行時，逆變器的驅動波形，定子電流、電壓的波形，實驗結果表明了控制方案的優良性能。

6　結論
    由上述結果可得出以下結論：
　　（1）本文所設計的雙DSP結構矢量控制系統中各子系統分工明確，能可靠完成各自功能，且設計合理。
　　（2）實驗表明，系統控制精度高、實時性好、動態響應快。