刘家伦

（北京精密机电控制设备研究所 航天伺服驱动与传动技术实验室 北京市 100076）

近年来，随着半导体技术的提升，部分元器件厂家开始设计出高集成度的伺服电机驱动芯片，其特点为将传统伺服电机三相逆变桥驱动电路中的6 片NMOS 功率管集成到体积较小的单片芯片中，并在芯片中集成NMOS 栅极驱动电路，提供过流保护、欠压保护、短路保护、过热保护、使能引脚控制等功能。该种集成式电机驱动芯片的使用，能够有效的降低伺服电机控制驱动器的体积，提升电机驱动效率，可以在小功率伺服电机驱动领域广泛应用。

本文基于德州仪器设计生产的DRV8332 驱动芯片，设计了一种微小型双路伺服控制驱动器，显著降低了此类小电流伺服驱动器的体积、重量。通过SPWM 控制算法及陀螺仪的角速度反馈，实现双路伺服电机角位置、角速度的伺服控制，可应用于伺服云台的自稳及跟踪控制，也可应用于其他对于体积、重量较为敏感的小功率伺服电机控制场合中。

1 控制原理概述

本文所设计的伺服控制驱动器的控制对象为双路永磁同步电机（PMSM），PMSM 的磁感应强度呈正弦波图形分布，其转子产生的反电动势也同样为正弦波，为了产生恒定的电磁转矩，PMSM 需要在定子上产生正弦波电流[1-5]。基于“三相相位差为120°的正弦电压会在电机中产生角速度为ω 的磁矢量”原理[6-7]，设计了一种基于位置环、速度环的闭环控制策略，单路永磁同步电机伺服控制框图如图1所示。……