基于DSP的直流無刷電機智能控制系統設計

摘要：為了更好地實現直流無刷電機的精準控制，系統利用TI的32位處理器TMS320F2812強大的數字信號處理能力和豐富的片內外設資源，結合PWM脈寬調制技術和基于反饋的按比例微分積分PID閉環控制算法，設計了高效的三相全橋逆變驅動電路，實現了一個基于DSP數字信號處理器平臺的直流無刷電機控制系統。實驗結果表明，系統運行穩定可靠，可移植性強，可適用于多種工業自動控制場合。

關鍵詞：TMS320F2812 DSP平臺；PWM技術；PID算法；直流無刷電機驅動

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.1.004

數字PID算法在具體系統中實現時，可以根據多次實驗對比校準，最終確定比例系數Kp、Ti、Td的值。系統中斷函數實時測量電機當前轉速y （k ），由r （t ）計算本次轉速偏差e（k），然后根據公式（3）計算控制增量Δu（k），由u（k）=u（k-1）+Δu（k），得出本次控制量，通過執行機構換算修改PWM占空比對電機轉速進行控制，然后修改變量e（k-2）=e（k-1），e（k-1）=e（k），u（k-1）=u（k）。如此循環進行調速控制，直到轉速達到預設值r（t），從而實現轉速的快速精準調整。

其中，比例調節的作用是對偏差瞬間做出快速反應，偏差一旦產生，控制器立即使控制量向減少偏差的方向變化，增大比例系數P將加快系統的響應。積分調節主要用來消除靜態誤差，能對穩定后有累積誤差的系統進行誤差修整，減小穩態誤差。微分調節則具有超前作用，能夠減少系統動態超調，克服系統振蕩，加快系統的動態響應，增加穩定性[7～9]。當然，這三個參數的作用不是絕對的，系統在進行調節的時候，是在這三個