基于TMS320F2812無刷直流電機控制系統(tǒng)設計

3．4 系統(tǒng)保護電路
在無刷直流電機控制系統(tǒng)中，保護電路具有重要作用，可保護控制系統(tǒng)的核心器件DSP免受高壓、過電流的沖擊，同時也保護電機的驅動電路免遭損壞。整個系統(tǒng)的保護電路主要由電路隔離、信號隔離和驅動保護3部分組成。
3．4．1 隔離電路
信號隔離電路是把控制電路與驅動電路之間的控制信號和驅動信號通過光電隔離器進行信號隔離，實現(xiàn)不同電壓之間的信號傳輸，如圖6所示。該隔離電路可實現(xiàn)對DSP的6路PWM輸出信號與IGBT的光電隔離，并實現(xiàn)驅動和電平轉換功能。

3．4．2 保護電路
為保證系統(tǒng)中功率轉換電路及電機驅動電路安全可靠工作，TMS320F2812還提供了PDPINT輸入信號，利用它可方便地實現(xiàn)伺服系統(tǒng)的各種保護功能。圖7給出具體實現(xiàn)電路。各種故障信號由CD8128綜合后，經(jīng)光電隔離輸入到PDPINT引腳。有任何故障狀態(tài)出現(xiàn)時CD8128輸出低電平，PDPINT引腳也被拉為低電平。此時，DSP內(nèi)的定時器立即停止計數(shù)，所有PWM輸出引腳全部呈高阻狀態(tài)．同時產(chǎn)生中斷信號，通知CPU有異常情況發(fā)生。整個過程不需程序干預，全部自動完成，這對實現(xiàn)各種故障狀態(tài)的快速處理非常有用。

4 系統(tǒng)與上位機的通訊
系統(tǒng)采用SCI接口完成與上位機的通訊功能，采用RS一232通信，通過上位機給定位置量．同時控制過程中電機的速度、電流、位置反饋量等參數(shù)，以實時發(fā)送上位機顯示；SPI接口完成串行驅動數(shù)碼管顯示功能．通過數(shù)字I／0擴展的鍵盤設定位置給定量，由數(shù)碼管顯示。

5 實驗結果
在硬件電路的基礎上，通過軟件編程得到圖8所示的兩個實驗結果。其中，圖8(a)為系統(tǒng)在常規(guī)PID控制下的系統(tǒng)跟蹤特性曲線；圖8(b)為系統(tǒng)在模糊PID系統(tǒng)跟蹤特性下的試驗曲線。

6 結語
采用TMS320F2812為核心設計的數(shù)字伺服系統(tǒng)，解決了伺服系統(tǒng)中PWM信號的生成、電機速度反饋及電機電流反饋問題，方便地實現(xiàn)了保護功能，極大地簡化了系統(tǒng)硬件設計，提高了系統(tǒng)的可靠性，減小了伺服系統(tǒng)的體積。降低了成本(降低約20％)。實驗結果驗證了該方法的有效性。