基于DSP的直流电机控制系统教程.docx

太原科技大学课程设计报告 直流电机的控制 设 计 人：成凤强专 业：电子信息工程班 级：电子131502学 号： 201315020204指导教师： 张 雄二零一六年十二月  PAGE \* MERGEFORMAT 3 1  PAGE \* MERGEFORMAT 41 TOC \o 1-3 \h \u  HYPERLINK \l _Toc16116 第一章设计目的及要求  PAGEREF _Toc16116 2  HYPERLINK \l _Toc17794 一、设计目的  PAGEREF _Toc17794 2  HYPERLINK \l _Toc20125 二、设计要求  PAGEREF _Toc20125 2  HYPERLINK \l _Toc27245 第一章 设计原理与方案  PAGEREF _Toc27245 2  HYPERLINK \l _Toc2373 一、设计原理  PAGEREF _Toc2373 2  HYPERLINK \l _Toc20178 二、控制原理  PAGEREF _Toc20178 5  HYPERLINK \l _Toc27936 第三章 硬件设计  PAGEREF _Toc27936 6  HYPERLINK \l _Toc1478 一、ICETEK DSP教学实验箱简介  PAGEREF _Toc1478 6  HYPERLINK \l _Toc24532 第四章 软件设计  PAGEREF _Toc24532 14  HYPERLINK \l _Toc10650 一、程序编制  PAGEREF _Toc10650 14  HYPERLINK \l _Toc14506 二、实验程序流程图  PAGEREF _Toc14506 14  HYPERLINK \l _Toc10692 第五章 系统调试  PAGEREF _Toc10692 15  HYPERLINK \l _Toc4424 一、实验准备  PAGEREF _Toc4424 16  HYPERLINK \l _Toc10547 二、实验程序  PAGEREF _Toc10547 17  HYPERLINK \l _Toc14654 第六章 结论分析  PAGEREF _Toc14654 31 第一章设计目的及要求 一、设计目的 1.学习用C语言编制中断程序，控制VC5416 DSP的通用I/O管脚产生不同占空比的PWM信号。 2.学习VC5416DSP的通用I/O管脚的控制方法。 3.学习直流电机的控制原理和控制方法。 二、设计要求 开始运行程序后，电机以中等速度转动(占空比=60，转速=2)。 在小键盘上按数字‘1’一‘5’键将分别控制电机从低速到高速转动(转速==1 ^-5) 。在小键盘上按数字‘0’键将控制电机停止转动。在小键盘上按‘+’或‘一’键切换电机的转动方向。 设计原理与方案 一、设计原理 第一步TMS 初始化。 第二步PWM调速。 第三步键盘控制 1.TMS320VC516 DSP的McBSP引脚:通过设置McBSP的工作方式和状态，可以实现将它们当成通用I/O引脚使用。 直流电机控制:直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。随着计算机进入控制领域，以及新型的电力电了功率元器件的不断出现，使采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制((Pulse Width Modulation，简称PWM)控制方式已成为绝对主流。 PWM调压调速原理 直流电动机转速n的表达式为:n=U-IRK?其中，U为电枢端电压;I为电枢电流;R为电枢电路总电阻;中为每极磁通量;K为电动机结构参数。所以直流电动机的转速控制方法可分为两类:对励磁磁通进行控制的励磁控制法和对电枢电压进行控制的电枢控制法。其中励磁控制法在低速时受磁极饱和的限制，在高速时受换向火花和换向器结构强度的限制，并且励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以这种控制方法用得很少。现在，大多数应用场合都使用电枢控制法。绝大多数直流电机采用开关驱动方式。开关驱动方式是使半导体功率器件工作在开关状态，通过脉宽调制PWM来控制电动机电枢电压，实现调速。 上图是利用开关管对直流电动机进行PWM调速控制的原理图 和输入输出电压波形。图中，当开关管MOSFET的栅极输入高电平时，开关管导通，直流电动机电枢绕组两端有电压Us