（终稿）基于DSP电机控制方法研究（全套完整有CAD）

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《（终稿）基于DSP电机控制方法研究（全套完整有CAD）》修改意见稿

1、“.....功率驱动逆变电路的设计可用来驱动工作在母线电压不高于的电路中的或，适合于不同功率驱动的场合。作为信号的前级驱动，将其应用在三相混合式步进电机驱动系统中做驱动信号的转换。芯片具有以下些特点可直接驱动高达电压的高压系统，输出端具有抑制功能最大正向峰值驱动电流为，反向峰值驱动电流为具有电流放大和过电流保护功能，同时关断六路输出自动产生成上下侧驱动所必需的死区时间.具有欠压锁定功能并能及时关断六路输出.逻辑信号输入兼容。的内部结构如图所示,引脚定义为输入电源,为输入端,为故障输出端,为电流比较器输入端，为电流放大器输出端,为电流放大器反向输入端,为电源地,为驱动输出地,为三路低侧输出,为三路高侧电源端，为三路高侧输出端，为高端侧电源地。使用的注意点由于的主电路直接和检测电流的输入端相连,而且外部电流很容易产生感抗，所以检测电流电阻做好使用无感电阻由于采用的驱动方式是不隔离的，如果主电路功率器件损坏,驱动电路里高压将窜入里，造成报废,严重时会将的前级电路击穿......”。

2、“.....而且根据设计自举电路的参数的选择的注意事项，尤其是自举二极管与自举电容，栅极电阻选择是必须要认真考虑。在布线方面与的布局也有严格要求，比如在自举电容上怎样减小引脚和引线上生成的电感，可以从以下几个方面来保证不产生电感两个功率器件之间用粗线进行连接，尽量减少环路单点连接的地和功率地，同时考虑功率地和逻辑地的单点连接与距离功率器件之间的距离越小越好，自举电容与驱动也是越近越好。结构原理图在正常工作的时候,输入的路逻辑控制信号经内部的个输入信号处理器处理,下桥臂功率管的信号经过驱动器功放后,被送到功率器件上。当上桥臂功率管的信号使能是，必须先经过电平移位器中的自举电路进行电位变换后,将信号变为电位悬浮的驱动信号然后再经过锁存器的电压检验之后,最后送到输出驱动器后才能将信号加载到驱动的功率管上。当电流发生过流时，输入端口电流检测端口，如果检测到电压大于.，驱动管就会迅速的封锁所有的信号的输出，让的输出都是低电平，以达到保护功率管的功能与此同时的引脚的电平也会被拉低，向发出出错的信号......”。

3、“.....驱动管就会迅速的封锁所有的信号的输出，让的输出都是低电平，以达到保护功率管的功能与此同时的引脚的电平也会被拉低，向发出出错的信号。以免造成低压对造成的破坏。无论何时只要发生故障后，会保持故障闭锁状态，以直等到故障的清除。故障清除的方式脉冲间隔法在两个码盘脉冲间隔内插入已知频率的高频脉冲，计算高频脉冲的个数，从而计算出转速。其中插入的高频脉冲的频率。为脉冲每转个数。为内高频脉冲的个数。特点假设高频脉冲频率定时，高于那个转速编码器无法测量。脉冲积分法在定的采样周期内，将来自编码器的脉冲串用计数器累计，然后计算电机转速。其中为采样间隔时间，为在采样时间内的脉冲数，码盘每圈的脉冲数。特点假设周期内只有个脉冲，则计算出的就是能够检测到的最小转速。两者互补，数字控制有。将两者方法结合。既能测高速又能测低速。.电机相电流检测技术利用电阻分压技术来检测电机相电流。由于采用三角形连接，每次通电只有两相通电，故将电阻放置在接地端，以便来实现电流的反馈。每个周期内对电流进行次检测。当处于时......”。

4、“.....并不经过检测电阻故不能进行电流的反馈。当处于周期内，由于电流上升不稳定，可能会导致检测不稳定。所以采样的时间选择在周期的期间的中部。可以利用的定时器采用连续增减技术方式时周期匹配事件启动转换实现。图.电流采样图.本章小结本章大概对控制电机做了简单的描述，并在控制电机的算法上做了详细的表达，本文采用了控制算法，实现对电机种调节。然后分别介绍了霍尔传感器在电机中的位置及其相应的作用，还介绍了编码器的工作原理及其计算转速的方法，最后对电流的检测进行了详细的解释。的选择及相应的硬件设计从年代推出以来，迅速发展，产品种类最多，工作速度越来越快。在中国使用最普遍的是美国公司的系列。系列包含，系列，系列。系列，主要用于数字控制系列，主要用于功耗低，便于携带的通讯设备系列，主要用于高性能复杂的通讯系统是目前最好的定点处理芯片。.芯片的特点高性能的技术，时钟频率，低功耗设计核心电压.，端口电压.高性能和位的乘法累加运算器，增强型的哈佛总线结构片上存储器，位存储器，位型只读存储器，两个位的单机随即存储器......”。

5、“.....两块位外部中断扩展模块，可支持个外部中断三个位定时器两个事件管理器,串行接口外设，串行外设接口位，个通道的输入多路转换器，两个采样保持器，单双路同步采样最多可以有个可编程通用输入输出引脚高级仿真性能，设置和分析断点功能，实时硬件调试功能。.控制硬件的设计信号处理电路对电机产生霍尔传感器信号，增量式编码器的输出信号进行处理。电机保护电路有欠压，过压，检测错误逻辑。控制器对信号进行逻辑运算，并且发出逻辑控制信号。.无刷直流伺服电动机实现控制的方法无论对于直流电机还是交流电机，在实际应用中，采取控制方法对电机实时调速。是种线性控制器。具有简单而固定的形式，在较宽的操作条件范围内都能保持很好的鲁莽性，通过调节参数来满足系统所需的要求。如图.所示图.控制流程图比例控制系统的响应快速性，快速作用于输出。积分控制系统的准确性，消除过去的累积误差。微分控制系统的稳定性，具有超前控制。传递函数形式.比例系数积分时间常数微分时间常数数字控制算法位置式控制算法按算法控制算法，以下系列的采样时刻点代表连续的时间......”。

6、“.....以矩形法数值积分来近似代替积分即.由上式可得离散公式为.式中为采样周期，为采样信号••••••。缺点由于采用全量输出，所以每次输出与过去的状态有关，计算时要对进行累加。计算机输出控制量对应的是执行机构的实际位置偏差。如果位置传感器发生故障，会引起执行机构的巨大变化。要避免这种情况可以采用增量式空置算法。增量式控制算法控制算法公式为.如果计算机采用恒定的采样周期，旦,.确定只要使用使用前后三次采样值就可以求出控制量。计算量减少很多。可以满足控制系统实时性的要求。积分分离加积分修正系数数字控制当控制量与实际量偏差较大时，取消积分作用，避免系统超调，影响系统的稳定性。当被控量接近给定量时引用积分消除静态误差，提高系统的稳定性。输出量超过限幅值时，减少积分环节，引用积分系数。应用在启动的过程中。缩短调节时间，减小超调量，提高系统快速响应。假设系统设定的幅值为系统最大输出值最小输出值为理论输出值实际输出值.数字控制器设计的方法利用离散控制控制系统的设计方法，直接求数字控制变换......”。

7、“.....利用连续系统的设计方法。如二阶最佳，三阶最佳的设计方法，求出模拟调节器的传递函数，最后离散化，最后求得差分方程。求出模拟调节器的传递函数，求得变换，求出脉冲传递函数，最后得出图.直流伺服电机原理图无刷直流伺服电动机将电枢放在定子上，把转子做成永磁体，直产生稳定的磁场，通过上述的办法可以减去机械换向器，从而提高系统的稳定性，无刷直流伺服电机的结构与普通直流伺服电动机的结构相反如果定子上的电枢通上电流时，由于电压不会改变，所以定子电枢上的只会产生稳定不变的磁场，由于转子也是产生不变的磁场，所以电机最多只会旋转度。为了使电动机转起来，必须让定子电枢产生个能稳定变化的磁场，这样转子才能跟着变化的磁场旋转，可以讲定子变化的磁场与转子永磁磁场始终保持定的角度，并产生稳定的转矩是电机不断的旋转起来。综上所述，组成直流无刷电机各主要部件包含电机主体主定子主转子电子开关线路功率逻辑开关位置信号处理位置传感器传感器定子传感器转子。无刷直流电机是永磁同步电机的种。它产生的反电势是方形波。英文简称......”。

8、“......无刷直流伺服电动机的位置检测装置无刷直流电机要实现正反转，要根据转子位置信号确定电枢绕组的正确换向，是的定子电枢绕组所产生的磁场与转子的旋转磁场始终保持在度的范围内。位置传感器可分为两种，直线和角位移式。常用的直线位移传感器有直线位移定位器等，它的特点是工作原理简单测量精度高和可靠性强角位移传感器式具有可靠性高成本低。角位移器还可使用增式光电编码器。如今转子位置传感器主要分为敏感式耦合式谐振式接近式。敏感式利用敏感元件来检测转子的位置信息，并用输出电信号来控制各相的导通常用的敏感元件有光敏式位置传感器，例如光电二极管和光电三极管和磁敏式位置传感器，例如霍尔元件，磁敏二极管和磁敏三极管耦合式变压器耦合和高频空心线圈耦合等谐振式谐振电路是电感和电容等元件组成的，如果和谐振相等时，共振现象输出最强，以达到控制电枢通断的能力接近式主要有接近开关。霍尔传感器由于无刷直流伺服电动机的转子采用的是永磁体，因此常用磁敏式霍尔传感器来检转子的位置。每相绕组都有个霍尔传感器......”。

9、“.....可以实现功率控制器上的开关通断顺序控制。霍尔效应将矩形半导体薄片置于磁场中，在薄片两端通以控制电流，则在薄片的另外两侧就会产生个电势，这就是霍尔效应。霍尔电势与控制电流的关系.当磁感应强度与霍尔元件的平面法线方向成定角度时.霍尔电势很小，霍尔元件传感器是将霍尔元件与放大电路结合起来制成霍尔集成放大电路图.霍尔集成电路内部原理图定子绕组连接方式非桥式半桥式半控型图.三相半桥主电路图.四相半桥主电路桥式全控型图.星形连接三相桥式主电路图.三角形联结三相桥式主电路开关管控制方法位置检测器的三个输出信号通过逻辑电路控制这些开关管的导通和截止，其控制方式有两种二二导通方式和三三导通方式。二二导通方式开关管的导通顺序决定共有种导通状态，间隔电角度改变次导通状态，每改变次状态更换个开关管，每个开关管导通电角度，每相绕组导通当,导通时，电流的线路为电源相绕组相绕组地。其中相绕组和相绕组相当于串联.这种连接方式。由于具有内部单周期的乘法器......”。