探索电机调速新突破

本文深入剖析了基于DSP（TMS320F2812）与专用控制芯片（MC33035）的无刷直流电机调速系统，该系统巧妙融合了PID控制与滤波算法，从而实现了高效、精准的控制策略。文章不仅详细描述了控制系统的硬件电路设计与软件控制方案，还通过一系列实验验证了系统的稳定性、算法的合理性与高精度控制性能。此系统具备广泛的应用前景，有望在多个行业领域得到广泛应用。

导言

自20世纪70年代末以来，无刷直流电机因其独特的性能优势，引起了电机及驱动系统研究者的广泛关注。国外学者在直流电机转矩波动及其控制问题上进行了深入研究。以单片机为核心的数字控制电路虽然具备强大的调速能力，但外环控制仍存在局限性。而DSP技术的应用则实现了全数字化控制，为电机调速带来了新的突破。

TI公司推出的TMS320C28x系列32位定点DSP芯片，因其卓越的数字信号处理能力和嵌入式控制功能，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，并结合MC33035专用控制芯片，共同打造了一款高性能的无刷直流电机调速器——皖南电机。

1系统结构

本系统致力于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。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，确保控制核心DSP根据实际转速调整控制转速，实现闭环控制。

2系统硬件设计

系统各部分间通过光耦隔离，确保系统工作安全。选用隔离电压高达2500V的TLP521光耦，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。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。

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。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。

总结

皖南电机，作为一款高性能的无刷直流电机调速器，凭借其卓越的性能和稳定的控制系统，在电机调速领域具有广泛的应用前景。随着技术的不断进步和市场的需求，皖南电机有望在更多领域发挥重要作用。