基于DSP的高速無刷直流電機智能控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、無刷直流電機以其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、效率高、無勵磁損耗以及調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點，使其在計算機外圍設(shè)備、辦公自動化設(shè)備、家電、汽車、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。TI公司的TMS320C28x系列DSP是專門用于工控領(lǐng)域的DSP芯片，具有強大的處理能力和豐富的片載外設(shè)，非常適合應(yīng)用于無刷直流電機控制。
　　 本文在對無刷直流電機的結(jié)構(gòu)與工作原理進行詳細闡述的基礎(chǔ)上，建立了比較完善的無刷直流電機數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合國內(nèi)外對無刷直流電

2、機控制器的研究現(xiàn)狀，針對無刷直流電機的性能控制問題提出了基于DSP的高速(100000rad/min)、大功率(5kw)無刷直流電機智能控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，對高電壓、大電流控制系統(tǒng)進行了硬件電路及軟件程序的設(shè)計。
　　 系統(tǒng)控制核心采用TI公司的TMS320F2812控制芯片。系統(tǒng)控制的無刷直流電機采用霍爾元件作為位置反饋機制，系統(tǒng)在給出控制轉(zhuǎn)速的同時，不斷采集霍爾反饋的電機實際轉(zhuǎn)速，以修正控制轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制

3、。系統(tǒng)在硬件結(jié)構(gòu)上分為控制、驅(qū)動、電源、顯示、電壓轉(zhuǎn)換五大模塊電路，各電路板之間采用磁耦進行隔離?？刂瓢迨钦麄€系統(tǒng)的核心，承擔(dān)了系統(tǒng)的控制功能，包括電機轉(zhuǎn)速的檢測、控制以及啟動外圍保護電機安全工作的附加設(shè)備等，主要包括DSP接口電路、與計算機通信的MAX485通信電路、故障報警電路等。驅(qū)動板主要采用功率驅(qū)動芯片IR2181對西門康的SKM100GB128D IGBT模塊進行驅(qū)動，控制電機轉(zhuǎn)速。同時在硬件電路上安裝了鍵盤和LCD顯示模塊，

4、可以設(shè)置和顯示電機的運行狀態(tài)。
　　 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括兩個部分，下位機和上位機的軟件設(shè)計。下位機主要包括DSP中電機控制模塊程序設(shè)計、MyBIOS操作系統(tǒng)的設(shè)計和相關(guān)的中斷服務(wù)子程序設(shè)計。電機轉(zhuǎn)速的控制算法主要采用PID算法，通過采集電機轉(zhuǎn)速，與指令轉(zhuǎn)速相比較后，用PID算法不斷修正給出的控制轉(zhuǎn)速值，最終讓電機穩(wěn)定在目標(biāo)轉(zhuǎn)速上。在上位機的程序設(shè)計中，采用VB編寫電機控制的操作界面，并應(yīng)用RS485通信實現(xiàn)與下位機的數(shù)據(jù)交互