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《基于DSP的无刷直流电机智能控制系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DSP开发与应用中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2007年第23卷第2-2期文章编号:1008-0570(2007)02-2-0174-03基于DSP的无刷直流电机智能控制系统研究StudyofBLDCMIntelligentControlSystemBasedonDSPcontroller1马学军2(1.北方工业大学自动化研究所;2.营口市华东轧钢厂)马秀坤MAXIUKUNMAXUEJUN摘要:介绍了TMS320LF2407DSP在无刷直流电机控制系统中的应用研究,采用了模糊控制策略,设计了上位监控系统,给出了数字化、智能化的实现方案,实践
2、结果证明了系统的平稳性和快速性满足要求。关键词:DSP;模糊控制;无刷直流电机中图分类号:TP273文献标识码:BAbstract:ThearticleintroducesthestudyapplicationofBLDCMintelligentcontrolsystembasedonTMS320LF2407DSP.ThefuzzycontrolStrategyisadopted,themonitoringsystemisdesignedandtherealizationprogramisgivenonthedigitizeandintelligence.
3、Thepracticalresulthasprovedthatthesteadinessandfastnessofsystemsatisfiestherequirements.技Keywords:DSP,Fuzzycontrol,BLDCM术TMS320LF2407是一种具有高速的运算能力与面向电机高1引言效控制的数字信号处理器,集成了针对电机控制所需要的创永磁无刷直流电机具有交流电机的结构简单、运行可靠、维CPU、片内RAM、ROM/FLASH、SCI、事件管理器等功能模块资护方便等特点,又具有直流电机调速性能好、运行效率高、无机源。CPU具有独立的数据
4、总线和地址总线,高速的运算能力,可新械换向等优点,使它在机器人、数控机床、医疗器械、仪器仪表等完成复杂的控制算法与先进的控制策略;SCI串行通讯接口与各领域得到了广泛的应用。尤其是采用了DSP数字信号处理PC上位机进行实时通讯,完成程序设计、数据采集及上位监控器、电子换向器、光电编码器等,使得无刷直流电机的数字化、智等功能;事件管理器的通用定时器用于产生电流和速度控制周能化控制系统的实现成为可能,也是当今研究与应用的热点。但期;16位脉宽调制PWM通道产生的信号供给驱动模块IGBT,由于无刷直流电机本身存在非线性、数学模型难以建立等问题,通过调整PWM的占
5、空比,进行电压自动调节,实现对无刷直流单纯用传统的PID难以获得较好的速度控制效果;加上以往用电机的转速和电流的控制;10位A/D转换接口用于测量电机单片机实现,线路复杂、速度慢,难以实现数字化、智能化控制。的定子电流;正交编码器接口QEP用于接收光电编码器的反馈本设计是在我所研制的DSP数字控制实践开发系统的基信号并计算转速;5个外部实时中断用于电机驱动保护和复位;础上,以TMS320LF2407DSP控制器为核心;以无刷直流电机3个捕捉单元可对电机转子位置进行检测等,这些资源为实现为被控对象;以模糊PI为智能控制策略;以霍尔电流传感器及无刷直流电机数字
6、化、智能化的研究与应用提供了极大方便,光电编码器为检测手段,利用DSP速度快、运算能力强、资源丰也是目前具有竞争力的数字电机控制器。富的优势,对无刷直流电机的控制与应用进行了研究。2.2无刷直流电机采用1500转/分,1.78A,27V电压供电的无刷直流电机,定2系统结构设计子为三相对称绕组,转子是永磁体结构,采用星形接法两相通系统由“PC上位机、TMS320LF2407DSP控制器、功率驱动电三相6状态运行方式。当定子绕组两相通上方波电流产生的模块、无刷直流电机、检测单元、通讯接口”等组成,如图1所示。磁场与转子永磁磁场垂直时,则产生最大的电磁转矩驱动转
7、子旋转。随着转子的旋转定子电流需要不断换相,才能保证两个磁场下的电流方向不变,因此通过控制三相定子电流的通电顺序和大小,就可实现电机转速的控制。2.3功率驱动模块功率驱动采用东芝公司的IPM模块,包括驱动电路、逆变电路及保护电路,逆变电路采用6单元IGBT三相星形全桥连接驱动方式。利用高速光耦TLP550实现隔离驱动,使用事件管理器EVA的PWM脉冲信号控制逆变器的工作状态,再根据转图1系统结构图子磁极的位置进行电机定子电流实时换相的逻辑控制;通过调2.1DSP控制器节PWM脉冲的占空比可改变电机绕组的平均电压,从而控制马秀坤:高级实验师硕士定子电流的大小
8、;使用可编程PWM死区控制可以防止逆变桥-174-360元/年邮局
