在当今科技迅猛发展的背景下，电机调速系统的研究与应用愈发受到重视。本文以皖南电机为例，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，结合PID与滤波算法，实现了高效的控制策略。文章详细介绍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。此系统具备广泛的应用前景，有望在多个领域得到推广。
导言
自20世纪70年代末以来，无刷直流电机因其卓越的性能而受到电机及驱动系统研究者的广泛关注。在深入研究过程中，国外学者多集中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虽具备强大的调速能力，但外环控制受限。而DSP技术的应用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，具备卓越的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，即安徽皖南电机。
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。
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。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。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。
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。
安徽皖南电机
咨询电话