基于DSP無刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2009-09-24 來源：網(wǎng)絡(luò)

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2．3 轉(zhuǎn)子位置檢測器
轉(zhuǎn)子位置檢測器是無刷電動(dòng)機(jī)的重要組成部分，常用的轉(zhuǎn)子位置檢測器有電磁感應(yīng)式、光電式、霍爾開關(guān)式和接近開關(guān)式。高性能的無刷電機(jī)位置檢測器、磁電碼盤和旋轉(zhuǎn)變壓器式，可根據(jù)實(shí)際控制系統(tǒng)的要求予以選擇。
該系統(tǒng)選用霍爾開關(guān)式轉(zhuǎn)子位置檢測器，具有性價(jià)比高的特點(diǎn)。它的工作原理是：在霍爾元件的輸入端通入控制電流，當(dāng)霍爾元件受到外磁場作用時(shí)，輸出端便有了信號(hào)輸出，根據(jù)霍爾元件的控制信號(hào)便可判斷轉(zhuǎn)子磁極的位置。同時(shí)利用定時(shí)器確定相鄰兩次霍爾位置狀態(tài)變化所需的時(shí)間，就可以估算出轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)向。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/163555.htm

3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與上述硬件電路密切相關(guān)。軟件程序設(shè)計(jì)主要包括主程序和中斷服務(wù)子程序。主程序主要完成ADFVCF328的初始化、變量與常量參數(shù)的設(shè)置等。主程序?qū)嶋H上是進(jìn)入一個(gè)查詢過程，程序不斷查詢電壓狀態(tài)、電流狀態(tài)，更新標(biāo)志并調(diào)入換相服務(wù)子程序，給電動(dòng)機(jī)相應(yīng)的定子繞組通電。中斷服務(wù)子程序主要完成ADC轉(zhuǎn)換，測量電機(jī)定子電流、直流電壓、PID數(shù)字比較運(yùn)算，確定PWM占空比、PMW周期中斷，計(jì)算及更新PWM寄存器的值。軟件程序設(shè)計(jì)還要考慮轉(zhuǎn)子位置傳感器、霍爾元件信號(hào)接口的初始化及功能設(shè)計(jì)、PID數(shù)字反饋系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定等。
由于ADMCF328芯片數(shù)字PIO口以串口多路復(fù)用，因此選擇引腳時(shí)要特別注意。圖3給出了無刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中部分主程序和中斷服務(wù)子程序的軟件程序框圖。

DSP芯片軟件編程一般分為兩部分：首先用匯編語言或C語言編寫DSP程序編譯、匯編并鏈接成為可執(zhí)行的DSP程序；然后利用代碼調(diào)試工具對生成的可執(zhí)行的：DSP程序進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。該控制系統(tǒng)可以根據(jù)軟件程序框圖編寫DSP程序代碼清單。

4 結(jié) 語
利用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)電機(jī)專用高速芯片ADMCF328、轉(zhuǎn)子位置傳感器、專用集成芯片IR2130、功率電子開關(guān)、電流和電壓檢測裝置等設(shè)計(jì)的無刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，具有效率高，功率因數(shù)可調(diào)，啟動(dòng)方便和重載時(shí)不失步等優(yōu)點(diǎn)。無刷電動(dòng)機(jī)選用新型永磁材料和DSP電機(jī)專用高速處理器芯片，解決了原來微處理器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單片微處理器速度達(dá)不到實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制要求的不足。用Matlab/Simulink軟件對無刷電動(dòng)控制系統(tǒng)搭建了仿真模型。仿真輸出的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和電流波形及數(shù)據(jù)證明，該控制系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)性能好，擾動(dòng)作用下運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良。