李 湍，季 祥

（1.洛阳光电技术发展中心 河南 洛阳 471009；2.河南工业职业技术学院 河南 南阳 473009）

伺服系统是控制系统中不可或缺的组成部分。电机作为伺服系统中关键部件，对电机的控制精度和准确度要求越来越高。无刷电机因其寿命长、可靠性好、运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点，在伺服系统中应用越来越广泛。使用数字信号处理器（DSP）实现无刷直流电机的伺服系统可以只用一片DSP实现比较复杂的算法，控制精度高，可对伺服系统进行更有效的控制。文中以TMS320F2812为控制核心实现对直流无刷电机伺服系统的控制，并给出了试验结果。

1 控制器原理及设计方案

1.1 控制器原理及硬件设计

控制器[1]分为3个单元：中央处理单元即DSP用于接受控制指令，计算并校正控制信号；电机驱动单元驱动电机工作；执行机构执行主控指令并反馈伺服机构状态给中央处理单元以校正伺服机构状态。工作原理如图1所示。

图1 控制器工作原理图Fig.1 The operational principle of control unit

1.2 电源电路

由于DSP和外围芯片工作电压为5 V和3.3 V。电位器输入电压为+12 V和-12 V。因此使用DC/DC电压转换器将+27 V输入电压转换成+12 V和-12 V工作电压，用CW78L05将+12 V电压转换成5 V工作电压。同理用FW431将5 V电压转换成4 V的基准电压和3.3 V芯片工作电压。

1.3 中央处理单元

由TMS320F2812作为中央处理芯片由RS422接口和SCI通信接口接收主控指令信号并转换成控制指令信号[1]。由SPI总线接口接收执行机构反馈回来的执行机构的位置信号与控制信号一起通过控制算法转换成PWM输出。

DSP的外围电路通常由时钟电路、JTAG接口电路组成。……