基于DSP的高速無刷直流電機智能控制系統的研究與實現.pdf

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

2、機控制器的研究現狀，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的設計方案，對高電壓、大電流控制系統進行了硬件電路及軟件程序的設計。
　　 系統控制核心采用TI公司的TMS320F2812控制芯片。系統控制的無刷直流電機采用霍爾元件作為位置反饋機制，系統在給出控制轉速的同時，不斷采集霍爾反饋的電機實際轉速，以修正控制轉速，從而實現對電機轉速的閉環(huán)控制

3、。系統在硬件結構上分為控制、驅動、電源、顯示、電壓轉換五大模塊電路，各電路板之間采用磁耦進行隔離。控制板是整個系統的核心，承擔了系統的控制功能，包括電機轉速的檢測、控制以及啟動外圍保護電機安全工作的附加設備等，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。驅動板主要采用功率驅動芯片IR2181對西門康的SKM100GB128D IGBT模塊進行驅動，控制電機轉速。同時在硬件電路上安裝了鍵盤和LCD顯示模塊，

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