PTS-系列之PEK-190系列教学
PEK-190模块——PMSM矢量控制
写在前面的话：
永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor——PMSM）是用稀土永磁体取代励磁绕组所构成的一种新型同步电机。其结构简单、体积小、运行可靠，相对于感应电机，PMSM 效率高、功率密度大、调速范围宽、力矩波动小、能够运用在高压大容量伺服驱动的场合。
固纬PEK-190模块是适配额定功率400W，额定转速3000rpm的PMSM可满足教学需求。本期基于PEK-190模块的矢量控制策略教学为老师提供PMSM相关控制策略资料以及教学资源。
PEK-190电机控制模组
PEK-190模组介绍：
PEK-190 为PMSM驱动模组(Motor Drive)，模组实物照片如图1 所示，主要为三相全桥逆变器(Single Phase Inverter)与PMSM组成，同时还具有主要变量的检测和DSP控制功能部分。该模组实验目的是为使用者提供基于DSP控制的电力变换器学习平台，即借助 PSIM 软件完成仿真和实验。第一学习者可以在PSIM上建立模拟（连续）仿真电路，以学习电力变换器的原理、分析和功能设计；第二将电力变换器的控制器（如PI 控制器）离散化，即转化去数字（离散）仿真部分，进行仿真研学；第三借助DSP芯片内部所具有的A/D转化器、数据处理和PWM信号生成功能，再次进行数字（离散）仿真；第四通过PSIM 之 C代码生成功能，将控制部分生成C代码；最后将生成的C代码下载于PEK-190的DSP之中，以备实物实验。这样设计的最大优点方便实验者能够快速完成DSP对变换器主电路的控制。
进行实验除需要PEK-190 模组外，仍需配置PEK-005A(辅助电源)和 PEK-006 (JTAG 下载器)等，并在 PTS-3000的实验平台上完成。
PTS-3000 实验平台
Motor Drive组成
PMSM驱动实验系统组成如图所示，即主要由DC电源、三相逆变电路、Motor、检测单元模块和DSP数据采集、处理及PWM信号模块组成。
PMSM驱动实验系统
PMSM实验方案
一个完整的电机驱动实验需要以下步骤部分，即（１）电机数学物理模型分析与建立；（2）电机矢量控制策略；（3）仿真验证。下面对实现PMSM矢量控制实验的主要步骤及操作平台进行讨论。
（１）电机数学物理模型分析与建立
PMSM 的研究早在1930 年已经开始，随着电磁材料技术、计算机辅助设计技术、控制技术、驱动电路技术等基础技术的发展，PMSM 特性得以很快的发展。PMSM 的控制技术于1971 年得到了突破性的进展。德国西门子公司的Blaschke 等人首先提出了交流电机的矢量控制理论，后来这一理论在PMSM 领域得到了快速的发展。
（固纬实验模组）PMSM结构模型和等效坐标如图所示。
PMSM 结构模型
PMSM 的等效结构坐标图
电机定子一般由三相绕组和铁心组成，其中三相绕组往往以星型的方式连接，其物理方程如下：
