基于DSP的直流無刷電機(jī)智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：為了更好地實(shí)現(xiàn)直流無刷電機(jī)的精準(zhǔn)控制，系統(tǒng)利用TI的32位處理器TMS320F2812強(qiáng)大的數(shù)字信號處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)資源，結(jié)合PWM脈寬調(diào)制技術(shù)和基于反饋的按比例微分積分PID閉環(huán)控制算法，設(shè)計(jì)了高效的三相全橋逆變驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于DSP數(shù)字信號處理器平臺的直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可移植性強(qiáng)，可適用于多種工業(yè)自動(dòng)控制場合。

關(guān)鍵詞：TMS320F2812 DSP平臺；PWM技術(shù)；PID算法；直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.1.004

數(shù)字PID算法在具體系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)對比校準(zhǔn)，最終確定比例系數(shù)Kp、Ti、Td的值。系統(tǒng)中斷函數(shù)實(shí)時(shí)測量電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速y （k ），由r （t ）計(jì)算本次轉(zhuǎn)速偏差e（k），然后根據(jù)公式（3）計(jì)算控制增量Δu（k），由u（k）=u（k-1）+Δu（k），得出本次控制量，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)換算修改PWM占空比對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，然后修改變量e（k-2）=e（k-1），e（k-1）=e（k），u（k-1）=u（k）。如此循環(huán)進(jìn)行調(diào)速控制，直到轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)值r（t），從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的快速精準(zhǔn)調(diào)整。

其中，比例調(diào)節(jié)的作用是對偏差瞬間做出快速反應(yīng)，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即使控制量向減少偏差的方向變化，增大比例系數(shù)P將加快系統(tǒng)的響應(yīng)。積分調(diào)節(jié)主要用來消除靜態(tài)誤差，能對穩(wěn)定后有累積誤差的系統(tǒng)進(jìn)行誤差修整，減小穩(wěn)態(tài)誤差。微分調(diào)節(jié)則具有超前作用，能夠減少系統(tǒng)動(dòng)態(tài)超調(diào)，克服系統(tǒng)振蕩，加快系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，增加穩(wěn)定性[7～9]。當(dāng)然，這三個(gè)參數(shù)的作用不是絕對的，系統(tǒng)在進(jìn)行調(diào)節(jié)的時(shí)候，是在這三個(gè)