基于DSP的永磁平面電機運動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著數(shù)字控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和平面電機在工業(yè)應(yīng)用上的要求提高，傳統(tǒng)的使用單片機來控制電機的運動控制系統(tǒng)，已經(jīng)不能滿足對平面電機工作速度和精度的進(jìn)一步要求，迫使選用一些新的方法和新的技術(shù)來對原有的方案進(jìn)行改進(jìn)。 本文設(shè)計了基于DSP的永磁平面電機運動控制系統(tǒng)，這個運動控制系統(tǒng)的核心是一塊伺服運動控制卡。該運動控制卡是以TI公司的TMS320F2407A為核心芯片，實現(xiàn)檢測反饋信號和數(shù)據(jù)處理，并通過SCI總線接收來上位PC機的控制指

2、令，實現(xiàn)了電流環(huán)的PID控制和位置環(huán)的預(yù)測控制。 根據(jù)永磁平面電機運動控制系統(tǒng)的特點，建立了永磁平面電機的數(shù)學(xué)模型，分析了永磁平面電機的工作原理，描述了開放式控制系統(tǒng)的總體框架。重點設(shè)計了系統(tǒng)的硬件組成：針對系統(tǒng)核心芯片的選型，設(shè)計了DSP控制電路及其輔助電路，包括模擬輸入與輸出電路、PC機與DSP的通訊電路、擴展RAM電路等；針對永磁平面電機的特點，設(shè)計了電機的功率主電路，并設(shè)計了主回路保護及制動電路；考慮到本系統(tǒng)的要求，設(shè)計

3、了檢測反饋電路，實現(xiàn)對電流、速度和位置的實時檢測；另外，還設(shè)計了電源電路。完成了系統(tǒng)的軟件設(shè)計，利用C語言編寫了控制系統(tǒng)的初始化程序和中斷程序，并利用CCS軟件進(jìn)行了編譯。 最后，對控制算法進(jìn)行了研究。依據(jù)永磁平面電機位置精度的要求，應(yīng)用了預(yù)測控制算法，通過不斷在線滾動優(yōu)化，將實測系統(tǒng)輸出與預(yù)測模型輸出的誤差來進(jìn)行反饋校正，在一定程度上克服由于預(yù)測模型誤差和某些不確定性干擾等的影響，使系統(tǒng)的魯棒性得到增強。通過MATLAB仿真表