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电力电子
Power Electronic
电子技术与软件工程
Electronic Technology & Software Engineering
1 引言
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随着社会经济和科技的进步，电动机也在朝着物美价廉的方向发展，并且控制方便的伺服电机更能符合市场的需要，由此成为了在电力拖动领域的新动力。由于DSP 技术具有功能全面、性能强和稳定性好等特点在电力应用控制领域得到广泛应用，因此研究基于DSP 技术的直流伺服系统是提升工业生产性质工作综合价值的关键。本文采用DSP 处理器作为系统的控制核心，直流电动机作为执行机构，通过PID 控制算法和正交解码法，分析并处理编码器的测量脉冲，以达到对伺服电机转速的控制。2 系统总体设计本文主要研究的是闭环伺服电机系统，其控制框图如图1所示。本系统的设计方案具体包括：伺服电机闭环系统的硬件设计、控制算法的研究与实现、软件设计三个方面。其中电机控制系统硬件设计包括系统总体结构的搭建、角度测量功能的实现以及电机驱动功能的实现。 3 直流伺服电机硬件系统设计
3.1 伺服电机系统总体结构
本系统总体硬件结构如图2所示，由核心处理器、角度测量、电机驱动和人机交互等模块组成，各个部分的功能分别为： （1）核心处理器：本系统采用TI 公司设计的DSP 领域的TMS320F28335作为核心芯片，其具有对事件足够的处理能力和快速的响应能力，并且具有较高的分辨率，能够最大化的减小误差，提高系统的精确度和快速性。处理器根据从键盘输入的目标值和角度测量模块获取的计数脉冲，计算得出偏差；通过PID 算法控制器对偏差进行处理确定PWM 信号的大小，再利用特定模块产生PWM 波传输给驱动电路。
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（2）角度测量模块：编码器通过联轴器和电机连在一起，与DSP 控制器的eQEP 模块配合，从而获取电机的旋转方向和旋转速度，得出对应的计数脉冲，进而计算电机实际角度和速度。
真空脱蜡炉（3）电机驱动模块：采用大电流H 桥电路作为电机驱动电路，并将DSP 输出的可调占空比作为控制信号，从而使得驱动电路将接收到的控制信号转换成电动机轴上的角位移，驱动电机转动。
（4）人机交互模块：通过人机交互模块确定和更改目标值大小，
基于DSP 技术的直流伺服电机调速系统设计
周燕菲 袁文玉 孙晓婷 黄毅
人体穴位模型（曲阜师范大学工学院（日照） 山东省日照市 276826）
并可在紧急情况时复位。3.2 角度测量功能的实现
角度测量是伺服电机系统重要的一环，对电机角度和角速度的测量直接影响到整个系统的精确度。本系统采用增量式编码器作为测角元件，其主要由光敏元件和光电码盘组成，码盘上刻有一圈间隔相等的长方形小孔。电机转动时码盘转动，在激光光源投射下，光敏元件间断受到光源刺激产生两路相位相差90°的正弦信号，经
助勃器摘 要：本文主要阐述基于DSP 技术的直流伺服电机系统设计，涉及DSP 技术、算法设计、软件设计和系统硬件实现等内容。利用编码器和DSP 处理器中的正交编码专用模块获取电机实际转速作反馈值，与实际给定的目标值比较，得到偏差值，通过PID 控制算法获得输出值，经调制后输出PWM
信号驱动电机运转，从而实现系统控制。
关键词：
直流伺服电机；DSP 技术；PID；正交编码；PWM 图1：闭环伺服系统
图2：系统硬件设计框图图3：A B 相输出
图4：H 桥驱动电路
>三基光源
