基于DSP的無刷直流電動機(jī)伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、永磁無刷直流電動機(jī)是一種新型電機(jī)，其構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有體積小、效率高、經(jīng)濟(jì)性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?shù)字信號處理器具有精度高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，TMS320LF2407ADSP能夠?qū)崿F(xiàn)完整的無刷直流電機(jī)控制功能。并可大幅簡化控制電路，降低成本及增加系統(tǒng)可靠度。采用DSP作為主控制單元的電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)簡單，只有電源、電氣隔離、驅(qū)動器及電流采樣等電路，其余部分皆可以用軟件程序來完成。本文基于數(shù)字信號處理器TMS320LF240

2、7A設(shè)計(jì)了無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)。 本文首先綜述了目前國內(nèi)外永磁無刷直流電動機(jī)的發(fā)展概況及趨勢，簡要介紹了永磁無刷直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。并根據(jù)無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型建立了電動機(jī)在Matlab/Simulink平臺上的模型，研究了無刷直流電動機(jī)在不同運(yùn)行條件下的動態(tài)性能。 文中介紹了驅(qū)動電路和控制電路的設(shè)計(jì)策略，設(shè)計(jì)了以TMS320LF2407ADSP為核心處理器的最小系統(tǒng)，包括電源管理、外擴(kuò)RAM和通訊接口等部分

3、。電機(jī)驅(qū)動器由IGBT-IPM智能模塊組成，采用高速光耦對其驅(qū)動。同時(shí)設(shè)計(jì)了電流采樣電路，用于測量控制系統(tǒng)所需的電流、電壓反饋信號。 在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，主要完成了電動機(jī)“速度—電流”雙閉環(huán)控制的功能。利用DSP成功實(shí)現(xiàn)了輸出PWM信號、信號采集、換向控制、轉(zhuǎn)速控制等功能。文中對各軟件模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析，最后給出了樣機(jī)運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 另外，本文提出了一種改進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PI相結(jié)合的N-PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法，利用神