基于dsp的无刷直流电机双闭环调速系统研究 (1)

《基于dsp的无刷直流电机双闭环调速系统研究 (1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据电子测量与仪器学报2008年增刊基于DSP的无刷直流电机双闭环调速系统研究姜忠山1宋超2庄伟伟3(1海军航空工程学院控制工程系，烟台，264001；2海军航院研究生四队，烟台，264001；3北航计量站，青岛，266041)摘要：为提高直流调速系统的性能，介绍了以TMS320F2812为控制核心、电流内环与速度外环PI调节为控制策略的无刷直流电动机全数字控制系统，并分析了系统的调速原理，阐述了双闭环调速系统的硬件组成和软件设计。该控制系统将进一步提高直流电机的调速性能。关键宇：TMS320F2812无刷直流电动机调速双

2、闭环中图分类号：TI／33文献标识码；^TheResearchofBldcmDouble．．Closed．．LoopvelocityModulationSystemBasedonDSPJiangZhongshanlSongCha02ZhuangWeiwei’(1．DepartmentofAutomaticControlEngineering,NAEI，Yantai264001；2．PostgraduateTeam，NAEI；3．DepartmentofNorthNavalEquipment)Abstract：Inthispap

3、er,akindofBLDCMdigitalizedcontrollingsystembasedonTMS320F2812DSPisintroducedtoimprovetheperformanceofDCspeedmodulationsystem．TheelectriccurrentinternalringandvelocityexternalringPIregulationisusedforitscontrollingstrategy．Thesystemmodulationtheoryisalsoanalysedanddo

4、uble-closed-loopsystem’shardwarecomposeandsoftwaredesignisexpounded．Thecontrollingsystemwilladvancethemodulationperformanc圮ofDCmotor．Keywords：TMS320F2812BLDCMvelocitymodulationdouble-closed-loop1引言与交流电机相比，直流电动机具有更加优良的起动、制动能力，并宜于在大范围内实现平滑调速，在许多调速性能要求较高的电力拖动领域得到广泛应用。直

5、流电机调速控制系统在工业控制应用方面具有重要的地位，而应用最广泛的一种调速系统是以电流为内环、速度为外环的双闭环调速系统【l】。伴随电力电子技术、控制技术和数字信号处理技术的快速发展，以单片机为核心的数字控制系统运行速度难以实现现代工业对电机实时控制的要求，利用DSP实现控制是数字控制系统的发展方向。本文介绍了以TMS320F2812DSP为控制核心、电流内环与速度外环Pl调节为控制策略的无刷直流电动机全数字控制系统。2系统结构与调速原理双闭环调速系统原理图如图l所示。系统中转速调节器和电流调节器实行串级联接。转速调节器的输出

6、当作电流调节器的输入，再用电流调节器的614～图1DSP控制双闭环调速系统原理图其中：AS啪速调节器ACl0一电流调节器IJl7E-一电力电子变换器FBS—光电编码器Ka—转速反馈系数KB一电流反馈系数输出去控制电力电子变换器UPE。这样，在结构上就形成了内环电流环、外环速度环的双闭环调速系统。电流内环通过控制电枢绕组电流使电机在快速起、制动过程中，保持电流(转矩)为允许的最大值，从而提高了系统的动态响应性能，但并不能理想的控制电流的动态波形；速度外环可以在系统达到稳定的前提下实现转速无静差，保证系统的稳定]o。]万方数据电子

7、测量与仪器学报2008年增刊性，但无法满足较高的动态特性的要求。双闭环结构则结合了两者的优点，既提高系统动态响应特性，又保证了系统的稳定性和抗扰性[21。控制策略选择方面，两个调节器都采用经典的PI控制。数字PI调节器的参数由DSP编程来实现。3系统硬件组成F2812DSP控制双闭环调速系统的硬件结构图如图2所示。其硬件结构由主功率电路和控制电路两部分组成。交流输入经过整流、稳压以后为功率逆变电路提供直流电源【3J。光电编码器对转速进行检测并将检测信号送入DSP。DSP经过计算后得出转速值，并与给定转速进行比较，根据比较结果产

8、生PWM控制信号去控制功率逆变电路中功率开关管的通断时间，实现对无刷直流电机的控制。检测电路对系统中的可能的故障进行检测，一旦产生故障，通过故障保护电路，向DSP发出信号。DSP的PDPINT引脚接受故障信号以后，系统将封锁PWM信号输出，直至故障消除Ⅲ。同时，DSP也将检测