李伟忠,姚 勤

(中国人民解放军海军驻上海地区航天系统军事代表室,上海 201109)

0 引言

随着数字信号处理器(DSP)的出现和控制技术的发展,用于运动控制的伺服系统也不断向全数字化方向发展。BLDC电机因其体积小、结构简单、可靠性高、输出转矩大等特点,广泛用于伺服控制领域[1-6]。但采用传统比例积分微分(PID)控制器有伺服电机控制系统的系统技术参数会下降,跟踪性能差的缺点,而且当存在外干扰信号时系统的精度和稳定性会降低。

本文采取DSP数字处理器,对一种实现基于变参的积分分离PI控制方案的实现进行了研究。

1 设计方案

该控制系统是一个基于速度闭环数字式控制系统,主要由通信、控制用DSP、信号隔离、功率放大和信号整形等电路组成。控制系统原理如图1所示。

在电路中,电机位置霍尔信号经滤波整形输入DSP捕获端口,DSP捕获相应中断信号由内部计数器分析获得电机转速信号。比较当前转速与给定速度信号,得出当前转速的静差值,再通过一定的解算回路计算输出电机驱动脉宽调制(PWM)信号。PWM信号经过隔离放大,驱动无刷电机转动。

图1 控制系统原理Fig.1 Principleof control system

控制参数的调整和电机换向控制通过DSP软件控制实现。驱动板有JTAG在线程序上传调试接口,实现控制软件下载固化。在控制电路设计过程中,采用软件的参数实现方式,通过高效率的集成功放,可大幅提高系统的性能。

2 硬件电路设计原理

数字控制器是实现无刷稳速直流电机驱动电路……