以XC164CM为核心的PMSM电机控制系统硬件如图6所示。整个系统的控制电路由XC164CM组成。XC164CM作为控制核心，接受外部信息后判断系统的工作模式，并转换成逆变器的开关信号输出，该信号经驱动电路后直接驱动功率MOSFET给电机供电。

电流采样电路

　　通常PMSM电机的矢量控制要求采样两相电机定子电流，如ia和ic。但本系统通过单个采样电阻采样直流母线电流, 并结合实际输出的PWM组合来推知实际的电机定子相电流。XC164CM的ADC 可以设置成由PWM波形的上升/下降沿同步触发。显然, 这种方法可以在一个PWM开关周期内对两相电流采样两次，如图7所示。

转子位置检测电路

　　电机转子位置反馈采用增量式光电编码器，该编码器分辨率为2000脉冲/转，其中A和B信号互差90°(电角度)，XC164CM通过判断A和B的相位和个数可以得到电机的转向和速度。通过采集这些信号判断电机转子的位置和电机的转速。

　　软件设计

　　该系统软件由2个部分组成：主程序和各功能模块如电流采样，速度和位置计算，速度PI控制， 电流PI控制，CLARKE和PARK变换及反变换，空间矢量PWM等。主程序内完成系统的初始化，I/O接口控制信号，XC164CM内各个控制模块寄存器的设置等，然后进入死循环程序。各功能模块则以PWM周期为基准按一定时间间隔执行。整个软件流程如图8所示。

实际测量下来各主要功能模块所花费的时间如表1所示。

仿真和实验结果表明该系统具有较快的动态响应和较高的控制精度，完全能够满足电动助力转向系统的要求。特别值得指出的是, XC164CM强大的DSP功能在很短的时间内能完成一系列复杂的运算, 不仅保证了PMSM电机矢量控制的实时性, 同时也保证了EPS系统其他任务的顺利实施。

　　结语

　　本文对电动助力转向系统的技术关键 - PMSM 电机的磁场定向控制系统作了详细讨论。该系统硬件上采用XC164CM作为控制器，电路设计简单，紧凑，满足了系统要求。同时，全数字化的控制使系统在控制精度，功能和抗干扰能力上都有了很大的提高。XC164CM强大的DSP功能, 智能化的PWM发生单元以及高性能的ADC下，使得系统只须附加很少的电路元件，即可实现高性能EPS系统，具有很好的市场应用前景。另外，系统软件结构的合理设计也保证了系统的实时性和稳定性。