本文深入探讨了基于DSP(TMS320F2812)与专用控制芯片(MC33035)的无刷直流电机调速系统,融合PID与滤波算法,实现了高效的控制策略。文章详细阐述了控制系统的硬件电路设计与软件控制方案,并通过实验验证了系统的稳定性、算法的合理性以及高精度控制。该系统具备显著的应用潜力,有望在多个领域得到推广。皖南电机价格表
导言
自20世纪70年代末起,无刷直流电机引起了电机及驱动系统研究者的广泛关注。随着研究深入,国外学者多聚焦于直流电机转矩波动及其控制问题。以单片机为核心的数字控制电路具备强大调速能力,但限于外环控制。而DSP技术则实现了全数字化控制。
TI公司推出的TMS320C28x系列32位定点DSP芯片,兼具数字信号处理能力与嵌入式控制功能,特别适用于大数据量处理的测控场景。在无刷直流电机速度控制系统中,实时获取电机转速、电枢电流等数据至关重要,因此本系统选用了数据处理能力卓越的DSP芯片TMS320F2812,结合MC33035专用控制芯片,打造了一款高性能的无刷直流电机调速器。
1系统结构
本系统旨在实现高速无刷直流电机的精准调速,电机转速上限未作限制,实验中*高转速达5万转,功率5kw。系统支持通信和JOG(手动)两种操作模式,便于用户在电脑或手动模式下进行电机操作、设置转速及**实际转速。
本系统采用霍尔元件进行位置反馈,通过反馈脉冲信号获取位置和转速信息。控制核心DSP根据实际转速调整控制转速,实现闭环控制。同时,系统从IGBT获取电流信息,确保电机调速系统的安全、稳定、可靠运行。皖南电机
2系统硬件设计
系统各部分间通过光耦隔离,光耦两端连接如图3所示。选用隔离电压高达2500V的TLP521光耦,确保系统工作安全。安徽皖南电机除TLP521外,通信线连接处还使用了高速光耦6N127。
2.1控制部分
控制核心为TMS320F2812,使用ICETEK-2812-B开发板(含2812 DSP开发板)。DSP采集转速、电流及位置反馈信号,输出控制信号。皖南电机价格表过流信号监视功能确保电机过载时及时停止转动,保护设备。转速控制信号经D/A转换成电压量,供MC33035调速使用。
TMS320F2812与PC间通信通过485总线实现,广泛应用于工业控制,传输距离远且性能稳定。皖南电机
2.2驱动部分
驱动部分核心为MC33035,根据电机霍尔反馈的位置信号控制IGBT开关。电路设计上,采取相应措施防止IGBT关断时产生毛刺,确保电机安全。安徽皖南电机MC33035根据控制电压产生PWM信号,调节IGBT导通时间,实现电机转速调节。
2.3显示部分
显示部分主控元件为AT89C51,通过串行口与驱动部分传递指令。转速采集采用AT89C51计数端采集霍尔脉冲信号,转换为频率后送至七段数码管显示,AT89C51在此充当频率计功能。