基于DSP的無(wú)刷直流電機(jī)智能控制系統(tǒng)研究

　　3.5 控制程序設(shè)計(jì)

　　在TMS320LF2407 DSP控制器上，采用C語(yǔ)言和模塊化設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出速度控制器和電流控制器的應(yīng)用程序，包括主程序、模糊自整定PID子程序、PID程序、中斷子程序等，完成初始化、參數(shù)給定、數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算與轉(zhuǎn)換、控制算法、控制量輸出、PWM與ADC中斷、邏輯換相、故障檢測(cè)等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)的實(shí)時(shí)控制。模糊自整定PID子程序如圖4所示。

　　4 通訊與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)Modbus和上位監(jiān)控技術(shù)，設(shè)計(jì)了通訊與監(jiān)控系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序。用C語(yǔ)言和中斷程序法設(shè)計(jì)了下位機(jī)通訊程序，包括端口初始化、確定通訊波特率、校驗(yàn)位、奇偶位、地址等。用VB語(yǔ)言的通訊控件MSComm對(duì)通訊端口進(jìn)行初始化和通訊格式確定，并應(yīng)用面向?qū)ο蟮某绦蚍椒ㄔO(shè)計(jì)了上位監(jiān)控系統(tǒng)，包括系統(tǒng)命令、趨勢(shì)組態(tài)、功能組態(tài)、狀態(tài)檢測(cè)等，如按下系統(tǒng)命令中的“參數(shù)設(shè)置”功能按鈕，可進(jìn)行速度給定nr，Kp0、Ki0、Kd0初值等值的設(shè)定；按下“顯示設(shè)置”可觀(guān)察Kp、Ki、Kd、n等實(shí)時(shí)參數(shù)。實(shí)現(xiàn)了上、下位機(jī)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)Modbus進(jìn)行信息交換，人-機(jī)界面友好，操作方便靈活。

　　5 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果

　　系統(tǒng)速度環(huán)給定為650轉(zhuǎn)/分，啟動(dòng)并運(yùn)行系統(tǒng)，由上位機(jī)監(jiān)控的可視化運(yùn)行曲線(xiàn)可知，速度響應(yīng)快，無(wú)超調(diào)，調(diào)節(jié)時(shí)間短，能快速實(shí)現(xiàn)正、反向運(yùn)行，獲得了較好的的起動(dòng)性能與運(yùn)行性能，滿(mǎn)足了無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)對(duì)速度調(diào)節(jié)的平穩(wěn)性和快速性的要求，轉(zhuǎn)速特性如圖5所示。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)是融合了“現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，智能控制，數(shù)字檢測(cè)，上位監(jiān)控”等多種先進(jìn)技術(shù)，充分利用了DSP速度快、運(yùn)算能力強(qiáng)、資源豐富的優(yōu)勢(shì)；發(fā)揮了模糊自整定PID和PID控制算法的優(yōu)勢(shì)，使系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度和抗參數(shù)變化的魯棒性；設(shè)計(jì)的通訊與上位監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與遠(yuǎn)程控制，方便靈活，實(shí)際調(diào)試結(jié)果證明了該設(shè)計(jì)的有效性。我所研制的DSP實(shí)踐開(kāi)發(fā)系統(tǒng)已在高校和企業(yè)培訓(xùn)中心得到了應(yīng)用，并具有較好的推廣前景