基于SOPC的永磁同步电机控制系统主要由电源、永磁同步电机（PMSM），ALTER公司的DE2-70开发版和一块永磁同步电机的驱动板构成。控制板集成了ALTER Cyclone II系列的EP2C70F896C型号的FPGA，驱动板提供PMSM的驱动电源接口、码盘位置信号接口、驱动电流采样接口等为PMSM的闭环控制提供了驱动控制的硬件平台，实验平台各部件组成如图1所示。
图 1 基于SOPC的永磁同步电机控制系统组成
实验电机为1台带有编码器的200W永磁同步电动机，永磁同步电动机参数如表1所示。
表1 200W 永磁同步电动机参数表
额定电压（V） | 220 | 额定功率（kw） | 0.2 |
额定线电流（A） | 2.1 | 额定转速（rpm） | 3000 |
额定力矩（N.m） | 0.637 | 相反电动势（Mv/krpm） | 11.4 |
力矩系数（N.m/A） | 0.327 | 转子惯量（Kg.m2） | 0.1814x10(-4) |
绕组电阻（Ω） | 3.2 | 绕组电感（mL） | 10.15 |
电气时间常数（ms） | 3.17 | 电机极对数P | 2 |
位置传感器采用复合增量式光电编码器，编码器参数如表2所示。
表2 编码器参数表
编码器线数（PPR） | 2500 | 级数P | 2 |
输出增量位置信号 | A、B | 霍尔位置信号 | U、V、W |
绝对零位信号 | Z |
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技术特点：
（1） 能采样输出电流、直流母线电压。
（2） 最大输出交流电压70VAC。
（3） 最大输出电流 A。
（4） 具有驱动故障信号、过流信号。
（5） 板上具有熔断器与空气断路器保护。
（6） 具有独立的隔离开关电源。
本实验平台的具体实验项目包括：
（1） PWM调制试验
（2） 信号采集与处理
（3） 码盘信号解码与信息提取
（4） 电机开环驱动试验
（5） 电机闭环矢量控制试验