基于dsp两相无刷直流陀螺电机稳速系统

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1、第26卷第2期传感技术学报Vo1．26No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20132013年2月ControlSystemofTwo-PhaseBrushlessDCGyroMotorBasedonDSPWUMeixi，FULuhua，LINYuchi(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnolog~andInstruments，TianfinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Theresearchofth

2、einfluenceofgyromotorspeedstabilityonthenorth—findingresultisstudiedinordertoimprovethegyronorth—findingprecision．Thepaperintroducesatwo—phasebrushlessDCgyromotorcontrolsystembasedonTMS320LF2407A．First，itexpoundsthetwo·phasebrushlessDCmotor’Sworkingprinciple．Thenthroughthedesi

3、gnofthehardwareandsoftwaresystem，theclose—loopcontroloftwo—phasebmshlessDCgyromotorisrealized．Theexperimentalresultsshowthat，thesystemcandrivethebrushlessDCgyromotorwellstarting，brakingandsmoothrunning．Theprecisionofthesteadyspeedislessthan10一。andthecharacteristicsofthesystems

4、atisfythegyroscopedemand．Keywords：north-seekinggyro；two·phasebrushlessDCmotor；speedstability；DSPEEACC：7630doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2013．02．009基于DSP的两相无刷直流陀螺电机稳速系统水吴梅锡，付鲁华，林玉池(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072)摘要：为了进一步提高陀螺仪的寻北精度，分析研究了陀螺电机转速大小和转速精度对寻北结果的影响。在此基础上设计了一种基于TMS32OLF24

5、07A的两相无刷直流陀螺电机控制系统，阐述了两相无刷直流电机的工作原理，给出了电机的简化结构及数学模型，并通过对硬件系统和软件算法的设计实现了两相无刷直流陀螺电机的闭环控制。实验结果表明：系统可以很好地完成电机的启动、制动和平稳运行，转速精度优于10，满足陀螺仪的工作要求。关键词：陀螺寻北；两相无刷直流电机；速度稳定性；DSP中图分类号：V556．5文献标识码：A文章编号：1004-1699(2013)02—0187-04陀螺经纬仪是一种全天候、不依赖其他条件测两相无刷直流电机必须有四根引线，但是两相电机定真北的物理定向仪器，通过敏感地球自转角速度

6、的精度要优于三相电机，所以在陀螺仪中采用两相来完成找北，广泛应用于测绘、矿山、隧道、军事、航无刷直流电机j。空和航天等领域。。。陀螺电机是陀螺仪的心脏，要本文分析了陀螺电机转速对寻北的影响，再以使陀螺仪稳定且寻北精度高，必须要求陀螺电机在DSP为核心控制器，在实验的基础上，设计了两相无定向工作过程中保持较高的转速精度。刷电机的闭环驱动系统，很好地完成了对直流电机过去的陀螺仪多采用交流电机，交流电机存在的控制。结构复杂、效率较低等缺点，且很难达到较高的转速1转速对陀螺寻北的影响精度。随着磁性材料，电力电子器件和控制技术的发展，无刷直流电机(BLDCM

7、)的应用越来越广1．1转速大小对陀螺寻北的影响泛j。直流电机不仅转速稳定度优于交流电机，实验室采用J]r一15型陀螺经纬仪，利用中天法而且体积小、结构简单、调速特性好、效率高。目进行陀螺定向的寻北误差为：前国内外对无刷直流电机的控制系统进行了大量研AN=(砰／)xmxAa(1)究，而这些研究大都是针对三相电机展开的。三其中m为分划板格值，Aa为摆动平衡位置与偏离相无刷直流电机的优点是只有三根引线，可以很方分划板零位划线的夹角，为陀螺跟踪摆动周期，便地与其他电机进行替换，而在目前的控制方式下，为陀螺不跟踪摆动周期。项目来源：天津市自然科学基金项目(1

8、0JCYBJC06600)收稿日期：2012—10—11修改日期：2012—12—14第2期吴梅锡，付鲁华等：基于DSP的