基于dsp的四相步进电机控制系统设计

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1、基于DSP的四相步进电机控制系统设计摘要：本系统拟采用DSP控制四相步进电机的设计。首先，系统主要控制器为TMS320F28335,采用DSP输出PWM脉冲波经过脉冲分配电路、光电隔离电路和功率放大电路来对步进电机进行驱动；其次，通过电流采样电路、A/D转换器和过电流保护电路控制步进电机，从而增强步进电机的稳定性、系统的可靠性和抗干扰能力；最后，无线控制模块控制步进电机的运行状态。对DSP在步进电机控制系统中的进一步应用提供了借鉴。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研宂使用，文中立场与本网站无关

2、，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：TMS320F28335；PWM；步进电机；无线模块中图分类号：TP23文献标识码：AAbstract：ThedesignofthissystemistouseDSPtocontrolthefourphasesteppermotor.First,ThemaincontrollerofthesystemisTMS320F28335，usingDSPoutputPWMpulsepassesthepul

3、sedistributioncircuit,photoelectricisolationcircuitandpoweramplifiercircuittodrivethesteppermotor；second,Thestepmotoriscontrolledbythecurrentsamplingcircuit,theA/Dconverterandtheovercurrentprotectioncircuittoenhancethestabilityofthesteppingmotor,thereliabilit

4、yandtheanti-interferenceabilityofthesystem；finally,thewirelesscontrollingmodulecontrolstepmotorrunningstate.ItprovidesareferenceforthefurtherapplicationofDSPinthecontrolsystemofsteppingmotor.Keywords：TMS320F28335；PWM；Steppermotor；Wirelessmodule1引言步进电机的直线位移量或角

5、位移量与电脉冲数成正比，所以电机的线速度或转速也与脉冲频率成正比，通过改变脉冲频率的高低就可以在很大范围内调节电机的转速，并能快速起动、制动和反转［1］。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的［2］。近年来，研究人员提出基于单片机的步进电机控制系统设计［3-6］，这种控制相比DSP控制来说精度较低；基于DSP的步进电机控制系统的研究［7-12］，使得步进电机达到细

6、分控制的效果；但是目前四相步进电机的控制装置还存在一些不足：首先，步进电机的控制策略单一，调节范围较小，控制精度低，稳定性不够，而且步进电机机械结构和空间的限制，步进分辨率低、缺乏灵活性，难以满足高精度开环控制的要求；其次，目前步进电机主要是通过按键输入来控制电机的启停、正反转等，而且在一些环境比较恶劣或对身体有伤害的地方，人们无法接近步进电机控制器部位，难以实现安全运行；最后，在步进电机运动的过程中，电机绕组可能发生过流，此时若没有相关人员及时处理可能引发事故，传统的步进电机靠熔断器等传统手段来保证步进电机安全

7、，但其成本高，没有得到广泛应用。因此，本文基于以上问题提出基于TMS320F28335的四相步进电机的设计，使步进电机操作更加简便，运行更加安全可靠。2系统总体设计方案本系统采用数字信号处理芯片TMS320F28335，通过脉冲分配电路、光电隔离电路和功率放大电路对输出的P丽进行处理来控制步进电机，无线控制模块PTR2000[13-14]工作频率为国际通用的数据传输频率段433丽z，采用抗干扰能力较强的频移键控制，扩展能力强，特别适合工业控制场合。总体设计框图如图1所示。3系统硬件设计本系统拟选用的主控制器为TM

8、S320F28335，其具有150MHz的高速处理能力，12位16通道ADC，具备32位浮点处理单元，有多达18路的HVM输出，其中右6路为TI特存的更高精度的PWM输出(HRPWM)[15]。电机控制电路包括脉冲分配电路、光电隔离电路和功率放大电路、电流采样电路和A/D转换器组成的反馈电路。3.1脉冲分配电路和光电隔离电路在步进电机的驱动过程中，脉冲分配电路采用SN74