基于DSP和IPM的三相无刷直流电机控制系统设计

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1、肆tttt、第l2期机械设计与制造2008年l2月女设●计■与计算0MachineryDesign&Manufacture文章编号：1001—3997(2008)12—0001—03基于DSP和IPM的三相无刷直流电机控制系统设计冰李伟波罗庆生韩宝玲赵小川(-北京理工大学宇航科学技术学院，北京100081)2北京理工大学机械与车辆工程学院，北京100081)DesignonthecontrolsystemofthreephasebrushlessDCmotorbasedonDSPandIPMLIWei—boI,LUOQ

2、ing—sheng，HANBao-ling~，ZHAOXiao-chuan(SchoolofAerospaceEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)(SchoolofMechanicalandVehicularEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)，⋯⋯⋯’⋯⋯’⋯⋯’、【摘要】通过采用智能功率驱动芯片L6235对控制系统驱动电路进行设计，实现由一路PW

3、M信号和i一路GPIO信号控制三相无刷直流电机的调速与换向，达到利用单个DSP对多电机进行控制的目的，降低了控制系统硬件资源冗余和驱动电路的体积与功耗。在此基础上，进行了电机位置控制实验。实验结果表明，该系统控制的电机响应时间短、控制精度高，具有优良的起动特性和制动特性，可获得良好的运动和控制特性。关键词：三相无刷直流电机；DSP；智能功率模块；仿生六足机器人【Abstract】ByusingtheIPML6235，thedrivingcircuitisredesignedandachievesthegoalthatw

4、ithonePWMsignalandoneGPIOsignalcontrolathree-phasebrushlessDCmotor，therefore，oneDSPcancontrolmanymotors．Asaresult，thecontrolsystem’svolumeandpowerconsumptionisreduced．Someex-perimentsaboutthepositioncontrolhavebeenconducted．Theresultsindicatethatthedesignedcontr

5、ol；systemhas0goodrealtimepeoCormance，highcontrolprecision，excellentstart—upandbraketrait，which；6e￡ero6o拈，加tonn，c0nfrol打a／如．iiKeywords：ThreephasebrushlessDCmotor；DSP；IPM；Biologicallyinspiredhexapodrobot：t‘I．‘‘I‘．III‘‘l‘ltI．．1I．III‘．．1I．1．．‘I．I．．．I．‘．．．I．‘‘III．‘lI

6、1．1‘l●⋯．．．1．．‘I．II．‘．．1I‘II．II‘‘．．III‘I‘I’中图分类号：TH12，TP24文献标识码：A通过CAN总线实现与上位机主控机的通信；事件管理模块输出一1仿生六足机器人结构简介路PWM信号经过光电隔离后输入到驱动电路输入端，实现对三相仿生六足机器人整体效果，如图1所示。每条腿均采用具有三无刷直流电机的速度控制；GPIO控制电机的转向，当GPIO输出个转动关节的结构形式，其中根关节用于侧摆，胯关节用于俯仰，膝高电平时，电机正转；输出低电平时，电机反转；电流检测电路实关节用于屈伸。通过控制

7、腿部关节驱动电机(采用的是瑞士现对电机的电流采样，并通过F2812的AD转换器实现AD转MAXON公司出产的三相无刷直流电机)来使机器人的每一条步行换，进而实现对电机的电流环控制；光电编码器连接到F2812的足具有3个空间运动自由度，可以在一定空间区域内自由定位。QEP接口上，进而通过测得的速度值实现对电机的速度环控制。图2三相无刷直流电机控制系统硬件原理框图图1仿生六足机器人整体效果图Fig．2Three-phasebrushlessDCmotorcontrolsystemFig．1Bionicrobotsixove

8、ralleffectmaphardwareblockdiagram2三相无刷直流电机控制系统硬件设计由于每个DSP可以输出10路独立的PWM信号a(DSP共有三相无刷直流电机控制系统的硬件电路主要包括：DSP最小两个事件管理模块Ev，每个EV可产生5路独立的PWM信号，系统，三相无刷直流电机驱动电路，速度和电流检测电路，DSP与G