基于DSP和IPM的直流电机驱动测试系统设计-论文.pdf

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1、第36卷第1-2期长春理工大学学报（自然科学版）Vol.36No.1-22013年6月JournalofChangchunUniversityofScienceandTechnology（NaturalScienceEdition）Jun.2013基于DSP和IPM的直流电机驱动测试系统设计11，2衣伟，郭敬明（1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春130033；2.中国科学院大学，北京100039）摘要：介绍了一种基于DSP及智能功率模块（IPM）的直流电机驱动测试系统，详述了该方案的硬件结构和软件设计。系统采用TMS320F2812作为主控制器，XC3S400

2、-1FFG456C作为逻辑控制器，以PM30CSJ060构成逆变主电路，以光电编码器作为检测单元来控制直流电机。实验结果表明，该系统方案合理，运行可靠，使用灵活。关键词：DSP；智能功率模块；光电编码器中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1672-9870（2013）（1-2）-0043-04DesignofDCMotorControlTestingSystemBasedonDSPandIPMYIWei1，GUOJingming1，2（1.ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcade

3、myofScience，Changchun130033；2.UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100039）Abstract：ThispaperproposesaDCmotorcontroltestingsystembasedonDSPandIPM，andintroducesitshard-warestructureandsoftwaredesignindetail.Inhardware，ittakesTMS320F2812asmastercomputingcontrollerandXC3S400-1FFG456Casl

4、ogiccontrolunit；PM30CSJ060constitutesthemaininverterpartandphotoelectricencoderworksasfeedbackdetectionunittocontrolaDCmotor.Experimentsshowthatthesystemdesignisreasonable，andhashighreliabilityandgoodflexibility.Keywords：DSP；intelligentpowermodule；photoelectricencoder光电经纬仪是现代靶场中获取外弹道数据和飞差为

5、零［1，2］。行状态的最基本的光学测量仪器。它具有精度高、直观性强、性能稳定可靠、不受地面杂波干扰影响等优点。光电经纬仪主要由跟踪架、伺服系统、电视跟踪系统、编码器系统及记录系统组成。1系统工作原理如图1所示，直流电机驱动测试系统以DSP+FPGA为核心控制器件，产生4路IPM模块图1系统的工作原理图（PM30CSJ060）开断的PWM脉冲控制信号。系统利用光电编码器检测电机的速度和位置信息，由编2系统硬件结构码器信号、单杆信号和PC机信号送DSP进行运算，得出误差位置，控制器产生驱动脉冲，经高速光耦隔2.1方案设计离后，输出给IPM放大加载到直流电机电枢两端，如图2所示，

6、系统硬件由TI公司的TMS320带动电机转轴向位置误差减小的方向旋转，直至误F2812作为主控制单元，以Xilinx公司的XC3S400-收稿日期：2012-09-29作者简介：衣伟（1956-），男，高级工程师，E-mail：gjm441@163.com。44长春理工大学学报（自然科学版）2013年FFG456C作为逻辑控制单元，以三菱公司的器和数字时钟管理模块［4］。最大可用IO264个，最PM30CSJ060作为电机驱动IPM模块。控制单元大差分IO对数116个，核电压为1.2V，端口电压为TMS320F2812，对经FPGA采集的上位机的RS2323.3V、2.5V

7、、1.2V，支持24种I/O标准。FPGA逻辑信号、单杆信号和编码器反馈位置信号按一定的算控制采用模块化设计，内部结构如图3所示。FPGA法进行处理，输出相应的PWM指令信号传给FP-主要实现功能包括AD7864控制模块、PWM产生模GA，FPGA把接收到的信号转换为电机的实际控制块、时钟分频模块及内部数据SRAM控制模块。信号，经过光电隔离驱动模块，送给功率驱动单元；功率驱动单元，对来自FPGA的PWM信号进行功率放大后，直接给直流电机的电枢两端，驱动电机与负载。这样的优点在于，FPGA专注于逻辑时序控制，接收外