高精度無刷直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真

3 系統(tǒng)與上位機(jī)的通訊
系統(tǒng)中用SCI接口完成與上位機(jī)的通訊功能，采用RS-232接口實(shí)現(xiàn)通信。通過上位機(jī)可以給定位置量，同時(shí)控制過程巾電機(jī)的速度、電流、位置反饋量等參數(shù)，也可以實(shí)時(shí)地發(fā)送給上位機(jī)顯示；SPI接口完成串行驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示的功能。通過數(shù)字I／O擴(kuò)展的鍵盤設(shè)定位置給定量，并由數(shù)碼管顯示。

4 系統(tǒng)仿真
本文對速度環(huán)采用增量式PID控制和參數(shù)自整定模糊PID控制兩種控制算法，利用北京雅合全公司生產(chǎn)的型號為45ZWN24-25的三相四極無刷直流電動(dòng)機(jī)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。圖9、圖10分別對應(yīng)兩種算法在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線。

分析電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速啟動(dòng)曲線可知，兩種控制箅法都有一定的超調(diào)，增量式PID控制算法電機(jī)啟動(dòng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間大約為2．8s，超調(diào)量為8．27％；而參數(shù)自整定模糊PID控制算法電機(jī)啟動(dòng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間大約為2．2s，超調(diào)量為4．58％，可見，采用參數(shù)自整定模糊PID控制算法之后，有效地降低了超調(diào)量，縮短了電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間，提高了電機(jī)的控制精度。

5 結(jié)束語
本文設(shè)計(jì)了以TMS320F2812為核心的數(shù)字直流伺服系統(tǒng)，很好地解決了高精度伺服控制系統(tǒng)中PWM信號的生成、電機(jī)速度反饋及電機(jī)電流反饋問題，并實(shí)現(xiàn)了保護(hù)功能，使系統(tǒng)硬件得到了極大地簡化，提高了系統(tǒng)的可靠性。并結(jié)合參數(shù)自整定模糊PID控制算法實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的高精度伺服控制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了陔方法的有效性。