dsp在电机控制系统中的应用

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1、DSP在电机控制系统中的应用前言：随着科技快速发展，各设备技术更新较快，为了保证控制系统的高效运行，就必须及时更新DSP控制的硬件。此外控制系统中信号检测是必不可少的，尤其是在闭环控制系统中，状态信息的检测也十分重要，我们必须严格按照工作要求，认真做好信号检测，及时发现、解决问题。关键词：DSP；电机控制；应用分类号:B819文献标识码：A摘要：论文结合自己实际工作，通过对DSP的电动机控制系统的发展历程、类型，以及常见问题进行了深入探讨，以期为从事电动机控制系统研发和应用的工程师、高校相关专业的师生提供参考和借鉴。一、DSP的电机控制系统概述DSP是一种专用的综合性的微处理器，能够告诉输

2、入和输出数据，其是专门处理以运算为主的信号处理应用系统。90年代DSP揭开了计算机、消费类、通信、军事、汽车等电子市场的新纪元，在这些技术高速发展的同时，又反过来促进了数字信号处理器技术的发展。常见的数字式闭环电机饲服控制系统原理较为简单，该系统一般由电机、DSP、驱动放大电路、光盘编码器等组成。当DSP接受主机发出的参考输入时（转动角速度及方向），将数据转换为PWM输出，经过驱动放大送给电机，进而产生输出。再通过编码器来检测电机的转动方向和角度，反馈回DSP系统，形成闭环控制，进而迗到有效地控制运动精度。二、电机DSP控制系统有如下优越性：1、DSP采用哈佛结构或者是改进的哈佛结构，使数

3、据和程序相互独立的总线结构提高了计算能力。因此可以实现比较复杂的控制规律，如智能控制、优化控制等，将现代算法和控制理论的应用得以体现。2、简化了电机控制器的硬件设计难度，降低了整体的重量，缩小了体积，降低了能耗。3、DSP芯片内部设计，在一定程度上为元器件的可靠性和稳定性提供了保证，从而会使整个系统的可靠性得到提高。4、通过DSP控制系统，使得软件的灵活性和硬件的统一性得到了有机的结合，DSP电机控制电路可以统一，如DSP控制三相逆变器驱动相应的感应电机、无刷直流电机、永磁同步电机或用改进后的逆变器驱动直流电机等，它们的硬件电路的结构大致相同，我们只需要针对不同的电机，编写和设计出不同的控

4、制规律即可，进而使得系统的灵活性大大提三、电机DSP控制中存在的问题目前，电机控制系统根据控制电路元器件构成分为模拟电路、模拟数字混合电路以及全数字电路。以数字控制为主导的电机控制系统成为电机控制系统发展的主流，基于DSP的电机控制系统存在的问题可以归纳如下：电机控制系统结构是不可忽视的问题。在实际工作中，电动机主要是负责拖动负载实现位置伺候、调节速度、控制转矩或力。系统工作时，通过控制机械运动，通过传感器，获得位置误差信号。因此，如何检测电机转子位置、电压和电流信号，进而观测电机内部的磁场变化成为问题的关键。根据电机产生的电磁转矩大小可以有效实现电机电磁转矩的控制。四、基于DSP的电机控

5、制系统的应用研究4.1基于DSP的电机控制系统串行通信设计在电机控制系统中。通过上位机客户端设置电机的运行参数，并且被控电机将各种运行状态信息实时地传给远程控制端客户。采用串行通信设计的电机控制系统连线少，成本低，简单可靠，得到广泛应用。韩芝侠等分析数字信号处理芯片TMS320LF2407ADSP串行外设接口SPI和串行通信接口SCI模块。他们通过SCI串行通讯接口连接DSP控制器与PC机，控制人员使用数码显示驱动电路确定电机的转速、温度等信息，利用SPI同步串行口来实现了DSP与外围设备的通信。该电机控制系统，系统软件及通讯协议设计通过初始化设置所需操作参数，设置发送和接收波特率及中断方

6、式等。4.2基于DSP的多电机控制系统在生产和制造过程中经常会遇到多电机控制问题，采用“一对一”方式的DSP控制器、逆变器和电机的方式增加了系统成本和复杂性，降低了系统的稳定性和可靠性。贺洪江等针对这一问题，提出一种基于DSP的多电机控制系统的设计，通过SVP丽方法实现对2台电机的变频调速控制，使用1片DSP芯片实现了对2台异步电机的控制，并给出了系统主要硬件电路和软件的实现方法。该系统以DSP芯片为核心，通过外部电路协调控制2台电机。电压、电流及电机转速信号经DSP通过调速控制算法转变为控制信号，传送至逆变器控制电机转速，实现了对两台电机的启动/停止、转向和调速等控制，也能实现过流保护、

7、过压保护、欠压保护等功能。此外，该设计方案的控制系统降低了硬件成本，显著提高了系统的可靠性，具有良好的使用价值与应用前景。4.3基于DSP的平面电机控制系统设计平面电机由一个齿状结构的定子和一个带位置传感器的动子组成，具有结构简单、速度高、稳定性强、控制精度高等特点，还有偏航控制、自动校正、误差补偿、停滞检测等独特功能。李晓飞等设计了基于DSP的平面电机控制系统。其控制系统由平面电机、控制器模块、位置反馈模块、电源模块、