应用DSP于永磁式线性同步马达驱动系统之研制DSP.pdf

科學與工程技術期刊 第十二卷 第一期 民國一○五年 49 Journal of Science and Engineering Technology, Vol. 12, No. 1, pp.49-61 (2016) 應用DSP 於永磁式線性同步馬達驅動系統之研製 ＊ 陳昭雄 蔡凱宸 大葉大學機械與自動化工程學系 51591 彰化縣大村鄉學府路 168 號 ＊ chao@mail.dyu.edu.tw 摘 要 本文發展一以 DSP 為控制架構之永磁式線性同步馬達驅動系統，硬體方面以 TI TMS320VC33 為控制器發展平台，並搭配Xilinx Spartan ⅡXC2S200 FPGA 作為輔助處理器及 周邊擴充電路，另外，設計出IGBT 之驅動電路、電流迴授電路、光學尺迴授電路和定子位置 偵測電路，以完成同步線性馬達之閉迴路控制系統 。DSP 主要負責座標轉換、解耦合、狀態迴 授控制、位置、速度和電流迴授之運算，且輸出三相電壓命令訊號，透過擴充介面傳送給FPGA ， 藉以產生PWM 驅動訊號，用於切換六個IGBT 功率晶體所組成之驅動器，使輸出三相弦波電 壓而驅動永磁式線性同步馬達運動。控制器設計方面，透過座標轉換和狀態迴授線性化技巧， 將馬達的數學模型解耦合成線性系統，針對此解耦合系統設計 ITAE （integral of the absolute magnitude of errors ）狀態迴授控制器，以實現位置、速度、電流回授控制。最後，建構一實際 之線性馬達驅動系統，以實驗證明本文所提法方法之有效性。 關鍵詞：永磁式同步線性馬達，數位訊號處理器，驅動控制系統 ，ITAE 狀態迴授控制 。 DSP-Based Controller Application in a Permanent Magnet Linear Synchronous Motor Drive System CHAIO-SHIUNG CHEN＊ and KAI-CHEN TASI Department of Mechanical and Automation Engineering, Da-Yeh University No. 168, University Rd., Dacun, Changhua 51591, Taiwan, R. O. C. ＊ chao@mail.dyu.edu.tw ABSTRACT In this study, a permanent magnet linear synchronous motor （PMLSM ）drive system was developed on the basis of digital signal processor （DSP ）