基于DSP的无刷直流电机速度控制系统设计.pdfVIP

学兔兔 务1 匐 似 基于DSP的无刷直流电机速度控制系统设计 DesignofbrushlessDCm otorspeed controllerbased on DSP 白 云，郭阳宽，祝连庆，那云航，孟晓辰 BAIYun，GU0Yang—kuan，ZHULian．qing，NAYun．xiao，MENG Xiao—chen (北京信息科技大学，北京 100192) 摘 要：本文设计了一种以TMS320F2812DSP芯片为核心的无刷直流电机速度控制系统。主要设计 系统各部分硬件电路，包括主控电路、驱动电路、电流检测电路和位置检测等；最后，运用 MAT／AB构建BLDC控制系统的仿真模型。仿真结果表明，该建模方法设计合理，电机运行响 应快，稳定性好，而且对BLDC实际控制系统具有一定的指导意义。 关键词：无刷直流电机；TMS320F2812；MATLAB仿真 中图分类号：TP273 文献标识码：B 文章编号：1009—0134(2ol3)ol(下)一0015-03 Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2013．01(下)．05 1 无刷直流电机控制系统研究现状 制系统不能得到很好的运用 。随着数字处理器件 近年来，无刷直流电机已在航空航天、机器 (DSP)的发展，DSP运算的快速性越来越受到人 人、雷达等领域得到广泛应用u】。为了使其在更多 们关注，并成为无刷直流电机控制中最热 门的处 领域得到应用，人们不断提高着对电机控制性能 理芯片。 的要求。 本文以无刷直流电机控制系统在化学发光免 在转子位置检测和换相技术研究方面，传统 疫分析仪 中的应用为背景，设计 了以TI公司DSP 技术是采用位置传感器，但这会加重系统负担。 芯片TMS320F2812为核心，结合电机驱动芯片 因此，在1980年，国外学者H．Lehuy等提出了 “反 L6234的无刷直流电机速度控制系统。最后，采用 电动势法 ”，1990年，S．Ogasawara提出了续流二 MATLAB进行仿真研究，以验证系统可行性 。 极管法。对此，国内也进行了相应的研究，如三 2 速度控制系统原理及设计 次谐波检测法；结合8051单片机 ，采用端 电压检 2．1速度控制系统原理 测实现电机控制口J。但以上方法都存在一定的局限 系统利用无刷直流 电机霍尔传感器输 出的信 性，需采取补偿措施 。如若采用反 电动势法则电 号作为位置反馈，DSP芯片不断采集霍尔信号，通 机在静止时无法 自起动；三次谐波检测法只适用 过计算得到电机的实际转速。在转速控制中，实际 于Y型连接的方波电机等 。 转速与指定转速相比较后，用PI算法不断修正给出 在提高无刷 电机控制系统性能方面，文献[4】 的控制转速值，最终让电机稳定在指定转速上，实 分析了无刷直流 电机控制系统的开环模型，设计 现系统对电机 的闭环控制，系统