一種新型直流電機(jī)控制器

1、一種新型直流電機(jī)控制器摘 要： 過去控制直流電機(jī)多由單片機(jī)完成，其不但接口繁瑣，而且速度慢，不易在高溫、高壓等惡劣環(huán)境下工作。針對電壓閉環(huán)和電流閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的缺乏，采用數(shù)字信息化的方法，設(shè)計一種基于DSP控制器的通用電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于電動車驅(qū)動系統(tǒng)電機(jī)控制中。仿真結(jié)果說明，該系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，運行速度進(jìn)步了60%以上，到達(dá)了設(shè)計要求。關(guān)鍵詞： DSP； 直流調(diào)速； 電動車； PWM1 直流電機(jī)控制器硬件平臺設(shè)計該調(diào)速系統(tǒng)主要由DSP芯片、脈寬調(diào)制電路、功率驅(qū)動電路、電機(jī)以及電流/電壓傳感器組成。TMS320LF2407是TI公司專門針對電機(jī)、逆變器、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等控制而設(shè)計3，

2、工作溫度范圍為-40125 ，針腳數(shù)為144，頻率為30 MHz，電源電壓最大為3.6 V，最小為3 V。存儲器容量RAM為5 KB，接口類型為CAN、SCI、SPI，封裝類型為剝式4。圖1為基于DSP控制器構(gòu)造框圖。將傳感器檢測到的反映電機(jī)狀態(tài)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速信號傳向DSP控制器A/D轉(zhuǎn)換器4，經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號和它們相應(yīng)的設(shè)定值經(jīng)過DSP中的控制算法處理后，就產(chǎn)生一個PWM波的控制輸出量5。PWM經(jīng)濟(jì)、節(jié)約空間且抗噪性能強(qiáng)，是一種值得使用的有效技術(shù)。這個PWM波輸出量經(jīng)過脈寬調(diào)制后加載到驅(qū)動電路中并調(diào)節(jié)電樞電流，直至直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)。2 軟件控制TMS320LF2407 DS

3、P控制軟件流程圖如圖2所示。對TMS320LF2407 DSP的軟件控制首先對存放器進(jìn)展初始化。過段時間后對輸入、輸出I/O口及模數(shù)A/D采樣存放器進(jìn)展初始化，其次讀取設(shè)定電流及細(xì)分?jǐn)?shù)和E2PROM中電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置。E2PROM 是“電可擦除可編程只讀存儲器，最后DSP的參數(shù)變量進(jìn)展初始化，過段時間后獲得ia、ib電流偏移量。同時中斷啟動，允許PWM輸出控制量，并反復(fù)檢測細(xì)分開關(guān)狀態(tài)及記錄轉(zhuǎn)子位置。2.2 轉(zhuǎn)子位置和速度檢測位置檢測不但用于換相控制，而且還能產(chǎn)生速度控制量。位置信號是通過3個霍爾傳感器得到的，霍爾傳感器根據(jù)霍爾效應(yīng)工作的6。3 測試結(jié)果與分析4 結(jié) 語本文在電壓閉環(huán)系統(tǒng)改良的

4、根底上，構(gòu)建了基于DSP控制的全數(shù)字直流PWM調(diào)速系統(tǒng)。將工業(yè)控制中普遍使用的算法用在DSP上可以很好的實現(xiàn)，可用于直流電機(jī)控制的PWM波形輸出。實驗證明該系統(tǒng)控制準(zhǔn)確且運行速度進(jìn)步60%以上，電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，在工業(yè)消費中可推廣使用。參考文獻(xiàn)2 章瑋，姚維，潘再平，等.數(shù)字信號處理器DSP 在電機(jī)控制中的應(yīng)用J.中小型電機(jī)，2022，284：33?35.3 王曉明，王玲.電動機(jī)的DSP控制M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2022.4 晏昌猛，潘俊民.基于DSP控制的無刷直流電機(jī)在電動執(zhí)行器中的應(yīng)用J.工業(yè)儀表與自動化裝置，20225：26?28.5 韓安太，劉峙飛，黃海.DSP控制器原理及其在運動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用M.北京：清華大學(xué)出版社，2022.6 李潮泳，林國斌，尚敬.基于TMS320LF240的串行通信設(shè)計J.微計算機(jī)信息，2022，194：8?10.7 常斗南，李全利.可編程序控制器M.北京：機(jī)械工業(yè)出版