图3永磁同步电机实行磁场定向控制原理框图
通过电流传感器测量逆变器输出的定子电流iA、iB，经过DSP的A/D转换器转换成数字量，并利用ic= -(iA+ iB)计算出ic。通过Clarde变换将电流iA、iB、ic变换成旋转坐标系中的直流分量isq、isd，isq、isd作为电流环的负反馈量。
利用增量式编码器测量电动机的机械转角位移θm ，并将其转换成电角度θe和转速n。电角度θe用于参与Park变换和逆变换的计算。转速n作为速度环的负反馈量。
给定转速nref与转速反馈量n的偏差经过速度PI调节器，其输出作为用于转矩控制的电流q轴参考分量isqref。isqref和isdref(等于零)与电流反馈量isq、isd的偏差经过电流PI调节器，分别输出dq旋转坐标系的相电压分量Vsqref和Vsdref。Vsqref和Vsdref再通过park逆变换转换成αβ直角坐标系的定子相电压矢量的分量Vsαref和Vsβref。
当定子相电压矢量的分量Vsαref、Vsβref和其所在的扇区数已知时，就可以利用电压空间矢量SVPWM技术，产生PMW控制信号来控制逆变器。
以上操作可以全部采用软件来完成，从而实现三相永磁同步伺服电动机的全数字实时控制。
2．驱动器的设计
驱动器是系统的功率变换部分，是驱动电机运转的关键部分，该部份包括整流、逆变、前置驱动、SVPWM驱动输出、电流检测及多种保护功能。硬件系统原理图如图4所示：
图4 驱动器硬件系统原理图
电流环的运算需要DSP对电机相电流的检测 ，该系统设计只需要采集两相的电流(图3中iA,iB)，根据电流定理就可以知道第三相的电流了。本系统所采用电流传感器为LEM(莱姆)公司的LTS6-NP，如图4中U2，U3，其为霍尔型电流传感器，采用单极供电具有出色的精度，良好的线性度，低温漂和反应时间快等特点，测量范围可很灵活的配置为从-3A到+3A、-6A到+6A和-19.2A到+19.2A，非常适用于电机的电流检测。
图4中的U1 IR2136是IR公司的一个性能较好的高压IGBT驱动器，它接受来自DSP的6路PWM信号，处理后驱动图4中6只IGBT(Q1-Q6)，产生SVPWM信号，控制永磁同步电机的运转，以达到理想的伺服控制性能。
3．编码器的设计
永磁同步电机精确控制离不开编码器，DSP只有通过对编码器A、B信号及U、V、W信号的检测计算，才能完成电机仍至整个系统的精确控制。另一方面，我们只有自己设计并制作编码器，才可将价格降到最低限度。
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