DSP直流无刷电机综合控制实验.doc

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1、东南大学自动化学院实验报告课程名称：DSP技术及课程设计实验名称：直流无刷电机控制综合实验院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号：实验室：电工电子中心304实验组别：同组人员：实验时间：2016年6月2日评定成绩：审阅教师：25目录一、实验目的 二、实验要求2.1基础功能2.2提高功能三、实验设备与实验原理3.1直流无刷电动机3.2电机驱动与控制3.3AD采集3.4LCD与按键四、实验内容与步骤4.1确定正/反转表4.2控制电机正转/反转4.3运用电位器旋钮调速与波形显示4.4键盘与LCD的使用4.4.1矩阵键

2、盘的使用4.4.2LCD的使用4.5键盘与LCD的结合使用控制电机4.6PID闭环控制电机转速4.6.1电机转速的获取4.6.2增量式PID控制算法4.6.3增量式PID控制电机转速五、实验结果记录六、实验总结25直流无刷电机综合控制实验一、实验目的 通过实验，验证霍尔传感器指示灯与捕获端口读取的状态是否一致，总结出电机正转和反转霍尔传感器捕获端口读取的状态的变化顺序。通过利用ti的bldc提供的库，给pwm状态指针赋值，观察电机转动状态，和与霍尔传感器状态的对应关系，使之能够总结出使电机正转，和反转的pwm指

3、针变化顺序，霍尔传感器捕获数据的变化顺序。通过总结的变化顺序，能够自行控制电机正转，反转，锁定状态。利用F28335核心板与ICETEK-MOTOR-E运动控制板，实现直流无刷电机的驱动与转速控制，利用小键盘或电位器对直流无刷电机进行转速调节，并利用液晶屏显示转速等状态信息。二、实验要求2.1基础功能①掌握F28335核心板与ICETEK-MOTOR-E运动控制板的使用方法，接线正确，能捕获并证实霍尔传感器状态变化规律（表1）；②能正确总结出正/反转控制表（表2），从而控制电机正转/反转；③能通过修改占空比，用

4、示波器观察pwm口输出波形的变化。——以上40%④能通过阅读学习“ICETEK-Motor-E使用说明书.pdf”，发现ICETEK-MOTOR-E运动控制板中的电位器信号，编制程序从DSP相应的ADC输入端口采集该电位器信号，能用CCS图形显示AD变换结果曲线；⑤能编制程序，利用AD变换结果调节PWM占空比，从而对直流无刷电机进行调速；2.2提高功能①能设计基本的人机接口软件，即编制程序，利用小键盘进行正转、反转、停止功能选择，利用液晶屏显示（示意）正转、反转、停止等状态信息，并可自行扩展其它辅助功能。②利用

5、28335的ECAP捕捉霍尔传感器计算电机转速，实现闭环调速。③其它自选扩展功能。④验收现场提问。三、实验设备与实验原理3.1直流无刷电动机25ICETEK-F2812-BCM实验箱采用的直流无刷电机是三相方波控制型直流无刷电机(BLDCM)，如果按照一定顺序给电机的各相通入方波即可使电机转动，转动的速度及力矩与通入电机定子绕组的电压、电流成正比关系。定子三相绕组有星形联结方式和三角联结方式，而“三相星形联结的二二导通方式”最常用。上图显示了定子绕组的联结方式（转子未画出），三个绕组通过中心的连接点以“Y”型的

6、方式被联结在一起。整个电机就引出三根线A,B,C。当它们之间两两通电时，有6种情况，分别是AB,AC,BC,BA,CA,CB，下图(a)~(f)分别描述了这6种情况下每个通电线圈产生的磁感应强度的方向（红、兰色表示）和两个线圈的合成磁感应强度方向（绿色表示）。在图(a)中，AB相通电，中间的转子（图中未画出）会尽量往绿色箭头方向对齐，当转子到达图(a)中绿色箭头位置时，外线圈换相，改成AC相通电，这时转子会继续运动，并尽量往图(b)中的绿色箭头处对齐，当转子到达图(b)中箭头位置时，外线圈再次换相，改成BC相通

7、电，再往后以此类推。当外线圈完成6次换相后，内转子正好旋转一周（即360°）。(a)AB相通电情形(b)AC相通电情形25(c)BC相通电情形(d)BA相通电情形(e)CA相通电情形(f)CB相通电情形3.2电机驱动与控制通过ICETEK-F2812-BCM实验箱，ICETEK-F2812-A板与电机驱动板及直流无刷电机连接，通过编程，TMS320F2812输出的控制信号能够控制电机转动。具体控制信号连接如下所示：电机驱动模块的内部结构如下所示：25各PWM管脚按如下顺序完成信号的输出可使电机转动。其中，PWM

8、代表输出一定占空比的PWM波，0常关或强制低，1常开或强制高。PhaseA、PhaseB和PhaseC的相应输出为：例如：在状态S1时，Q1（即PWM1）应产生PWM波形，Q4（即PWM4）导通，使得产生la电流+ve而lb电流-ve，表示电流从A流入从B流出，即“(a)AB相通电情形”。3.3AD采集ADC模块有16个通道，可配置为两个独立的8通道模块以方便为事件管理器A25和B服务