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基于DSP电机控制方法研究论文[带图纸].doc

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基于DSP电机控制方法研究论文[带图纸].doc

I编号无锡太湖学院毕业设计(论文)题目基于DSP电机控制方法研究信机系机械工程及自动化专业学号学生姓名指导教师(职称高级工程师)2013年5月25日II无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明所呈交的毕业设计(论文)基于DSP的控制伺服电机是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级机械94学号0923163作者姓名2013年5月25日III摘要随着DSP技术的发展,DSP的应用范围越来越广,并且伴随着数字化的发展,对电机的控制的精度要求越来越高,DSP数字化处理能力也得到了质的飞跃。所以学会应用DSP时非常重要的。本文详细讨论了无刷直流伺服电机,并推述星形接法的数学模型,并设计了数字控制无刷直流伺服电机总体方案,本文采用PID控制方法来控制电机,详细介绍了PID控制算法。对DSP种类进行了简单的介绍,并选择以TMS320F2812为基准构建硬件平台,设计了DSP供电电源设计,驱动电路的设计,PWM光电耦合隔离电路的设计,电流的采样电路的设计,对DSP进行保护电路的保护电路的设计等。在CCS环境下,对程序进行编辑,编写PID控制算法程序,对系统的初始化,编码器模块初始化,捕捉模块的初始化,SCI模块的初始化,以及对数字滤波进行编程。关键词DSPCCSPWM无刷直流伺服电机IVAbstractWiththedevelopmentofDSPtechnology,DSPapplicationscopeismoreandmorewide.Withthedevelopmentofdigitalcontrolishigherandhigher,Theabilityofdigitalhandlehasownaqualitativeleap.SolearntoapplyDSPisveryimportant.ThispaperdiscussesthebrushlessDCservomotorindetail.Thepaperdescribesthemathematicalmodelofthestarconnection.IdesignedthegeneralplanningofdigitalcontrolthebrushlessDCservomotor,thispaperadoptsthePIDcontrolmethodtocontrolthemotorandintroducesthePIDcontrolindetail.FirstthearticleintroducestheDSPtypessimplyandselectthehardwareplatformwhatisbasedonTMS320F2812.IdesignedtheDSPpowersupply.IdesignedthedrivecircuitandthePWMphotoelectriccouplingisolationcircuit.Ialsodesignedthesamplingcircuitandthecurrentofprotection.AtlastIdesignedtheprotectioncircuit.IntheCCSenvironment,IeditedtheprogramandwritteninPIDcontrolalgorithm.Ialsocompletedtheinitializationofsystem,theinitializationofencodermodule,theinitializationofcapturemodule,theinitializationofSCImodule,andprogrammingofthedigitalfilter.KeywordsDSPCCSPWMbrushlessDCservomotorV目录摘要.......................................................................................................................................IIIAbstract.................................................................................................................................IV目录....................................................................................................................................V1绪论.....................................................................................................................................11.1本课题的研究内容和意义..........................................................................................11.2国内外的发展概况......................................................................................................11.3本课题应达到的要求..................................................................................................22电机的选择及其结构.........................................................................................................32.1步进电机......................................................................................................................32.3选择电机......................................................................................................................52.4本章小结......................................................................................................................53无刷直流电机的工作原理及数学模型.............................................................................63.1无刷直流电动机的结构..............................................................................................63.2无刷直流伺服电动机的位置检测装置......................................................................63.2.1霍尔传感器...........................................................................................................73.2.2定子绕组连接方式...............................................................................................73.2.3开关管控制方法...................................................................................................93.3无刷直流电机的暂态数学模型................................................................................103.4本章小结....................................................................................................................114控制方案的总体设计.......................................................................................................124.1控制方案的框图简介................................................................................................124.2无刷直流伺服电动机实现控制的方法....................................................................124.2.1数字PID控制算法............................................................................................134.2.2数字控制器设计的方法.....................................................................................144.2.3工程设计调节器的步骤.....................................................................................144.3PWM信号产生技术..................................................................................................144.4编码器........................................................................................................................154.5电机相电流检测技术................................................................................................174.6本章小结....................................................................................................................175DSP的选择及相应的硬件设计........................................................................................185.1DSP芯片TMS320F2812的特点..............................................................................185.2控制硬件的设计........................................................................................................195.3DSP外围电路的设计.................................................................................................195.3.1电源的设计.........................................................................................................195.3.2DSP的晶体振荡器接口电路..............................................................................205.3.3时钟电路的设计.................................................................................................20

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