簡要分析DSP電機控制系統

摘 要：DSP電機控制系統，作為我國現在的電機控制中常用的控制系統，該控制系統的起步階段及發展成熟階段都值得我們進行研究和探討。結合我們多年的工作經驗，對DSP電機控制系統進行必要的詳細分析討論是有必要的，這樣可以為更多應用到這種控制系統的機械從業者提供建議和意見。

關鍵詞：DSP電機控制系統；結構分析；特點分析

前言

DSP電機控制系統是一種應用了專業的綜合性微處理器的一種控制系統，通過這種微處理器，我們可以檢測到電機的輸出和輸入信號及數據，DSP電機控制系統是專業處理并且具有運算功能的信號處理系統。DSP控制系統的出現，成功的帶來了不同相關領域的技術性突破，例如：（1）計算機領域；（2）消費類領域；（3）通信領域；（4）軍事領域；（5）汽車領域等，通過這些主要的相關領域的技術突破，促使了DSP控制系統的技術創新，這一種雙贏的局面。

1 DSP電機控制系統的概況

DSP電機控制系統是一種比較常見的電機控制系統，其原理簡單，DSP電機控制系統主要有四種部件組成：（1）電機；（2）DSP；（3）驅動放大電路；（4）光盤編碼器等。其工作原理是：DSP收到主電機向其發出的輸入信號數據（這種信號數據主要就是指電機的轉動方向和轉動速度），DSP會將輸入信號數據實時轉化成PWM信號進行輸出，再通過驅動放大部件傳送回電機，從而實現信號輸出。最后經過編碼器的作用來實時檢測電機的轉動角度及轉動方向，將檢測數據反饋至DSP電機控制系統中，形成一個閉環的控制系統，實現精準的控制電機運作的動作。

下面就DSP電機控制系統的優越性進行四方面的敘述，分別為：（1）DSP電機控制系統的結構。（2）DSP電機控制系統的特點。（3）DSP電機控制系統的芯片設計。（4）DSP電機控制系統的作用。通過這四方面的敘述，可以總結出DSP電機控制系統較之于其他的傳統的電機控制系統的區別，體現出DSP電機控制系統的優越性。

1.1 DSP電機控制系統的結構

DSP電機控制系統的結構使用的是哈佛結構，但是也是改進后的哈佛結構，這種結構在數據方面和程序是兩個相互獨立的結構，這樣就會很大程度上提升控制結構的計算能力，所以DSP電機控制系統可以實現較為復雜的控制，例如：電機的智能控制；電機的優化控制等等。同時也可以體現出現代算法的優勢及控制理論的先進。

1.2 DSP電機控制系統的特點

DSP電機控制系統簡化了電機的控制器，特別是電機控制器的硬件部分，將硬件部分的設計操作難度降低，減輕了DSP電機控制系統的整體重量，縮小了DSP電機控制系統的整體體積，這樣就使DSP電機控制系統在能耗方面有所下降。

1.3 DSP電機控制系統的芯片設計

DSP電機控制系統的芯片的設計特別是內部的設計，很大程度上提升了DSP電機控制系統的相關元件的穩定度和可靠度，進而提升了整套DSP電機控制系統的使用性。

1.4 DSP電機控制系統的作用

電機的控制系統的軟件和硬件的完美結合是通過DSP電機控制系統來實現的，在DSP電機控制系統中，控制電路為統一的控制電路，在感應電機和永磁同步電機的控制系統中，他們二者的硬件的電路在結構方面是一致的，我們在進行電機控制時，只需要依照不同電機的種類及類型進行控制程序的具體編寫，這樣就會很大程度上提升了DSP電機控制系統的靈活性能，保障了控制的機動性。

2 電機控制系統的相關發展史

從電機的能量轉化過程來看，電機的控制系統主要經歷了三個轉變過程：第一，電機的機械控制系統；第二，電機的機械控制系統與電氣控制系統相結合的控制系統；第三、電機的全電氣控制系統。我們如果從電機的控制電路的角度來分析，電機的控制系統主要經歷了四個轉變過程：第一，電機的模擬控制電路；第二，電機的數字控制電路；第三，電機的模擬混合控制電路；第四，電機的全數字控制電路。我們如果從電機的控制策略的角度來進行分析，電機的控制系統主要經歷了兩個轉變過程：第一，電機的低效并且有級的控制；第二，電機的高性能的智能控制。電機在運行過程中的控制系統是電機的位置控制；或者是電機的位置伺服控制。通常情況下，電機在運行過程中的控制系統就是使用電機的伺服驅動裝置來完成的，通過伺服驅動裝置的編程指令來實現電機的運動軌跡操作。電機控制系統的運行功率一般是很小的，但是電機控制系統對于電機的運行軌跡的精準度的要求還是非常高的，而且還可以實現重復的電機啟動操作和電機制動操作。電機控制系統在很多領域得到了應用和推廣，例如，導航領域，雷達領域，機器人領域等。

3 電機控制系統的不同類型

電機控制系統的類型介紹，文章主要從以下四個方面進行介紹：第一，直流電機的控制系統的介紹。第二，感應電機的控制系統的介紹。第三，同步電機的控制系統的介紹。第四，變磁阻電機的控制系統的介紹。其實在實際的電機控制應用中，還有很多種的控制類型，但是以下這四種電機控制系統最為常見。

3.1 直流電機的控制系統介紹

在進行直流電機的控制時，由于直流電機中的勵磁磁場完全解耦于電樞磁場，所以直流電機的控制在這兩種磁場中可以獨立的進行控制，這樣的控制可以使直流電機擁有較好的調速度功能，力矩的傳輸大，調速的范圍廣，同時還比較容易進行控制。直流電機的控制系統主要應用在拖動系統中，但是在推進系統中，直流電機控制系統也非常常見。

3.2 感應電機的控制系統介紹

感應電機具有很多的特點，例如，電機的定子通常的情況下是采用的對稱的多相繞組；電機的轉子采用的是繞線式，也可以使用鼠籠式。在感應電機中，不同的轉子的結構，采用的電機控制策略不同，在實際應用中，感應電機的控制形同主要有五種方式：第一，電機的轉差頻率控制；第二，電機的矢量變換控制；第三，電機的直接轉矩控制；第四，電機的智能控制；第五，電機的空間矢量調制控制等。

3.3 同步電機的控制系統介紹

同步永磁電機的驅動電源的形式主要有兩種形式：第一，電源的正弦波形式；第二，電源的房玄波形式。第一種的電源形式的電機成為永磁同步電動機，第二種的電源形式的電機成為直流無刷永磁電動機。這兩種的電機的轉換器都是比較簡單的，我們一般情況下稱做磁敏式霍爾傳感器。在國際上比較先進的傳感器有：（1）轉矩脈動傳感器；（2）削弱齒諧波傳感器；（3）消除位置傳感器；（4）關于變磁阻電機的控制系統的介紹。變磁阻電機是由三種不同形式的電機組成，他們有a.反應式步進電機；b.同步磁阻電機；c.開關磁阻電機。這種電機的控制系統要求的精度較之上述三種更高，可以實現電機的正反轉的控制。

4 DSP電機控制系統中常見問題

（1）DSP電機控制系統應該進一步的優化其結構。（2）DSP電機控制系統應該及時更新其硬件。

參考文獻

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