电机，作为推动众多电器与机械运作的核心动力源，其身影遍布各行各业，从工业生产到个人创新项目，工程师和电子爱好者们无不与之紧密相连。电机虽小，但其重要性不容忽视。今天，我们聚焦于电机运动控制算法的奇妙之处。

一、DSP与德州仪器（TI）的默契合作

谈到电机控制，DSP（数字信号处理器）是人们首先想到的关键词，而德州仪器（Texas Instruments，简称TI）则在DSP控制领域扮演着不可或缺的角色。DSP芯片，这种具有独特架构的微处理器，采用哈佛架构，将程序与数据分离，配备专门的硬件乘法器，并拥有独特的指令集，能够快速执行各种数字信号处理算法。基于DSP芯片构建的控制系统，实际上是一个集成多种功能的单片系统，它不仅减小了系统体积，减少了外部元件数量，还提升了系统的可靠性。DSP以其稳定性高、精度优良、处理速度快等优势，在变频器、伺服行业得到了广泛应用。其中，TI的TMS320系列以其在数字控制和运动控制领域的专业性能，以及价格优势、易用性和强大的功能，受到了广泛的喜爱。

二、电机控制算法与研究方法

1、电机控制根据工作电源和工作原理的不同，可分为直流电机和交流电机，以及直流电动机、异步电动机、同步电动机等。不同的电机类型需要不同的驱动方式。本文将重点介绍伺服电机，伺服电机通过脉冲定位，每个脉冲对应一个脉冲角度，从而实现精确的位移。伺服电机能够发出脉冲，每个角度的旋转都会产生相应数量的脉冲，形成闭环控制，实现精确的定位，精度可达0.001mm。伺服电机在控制精度、低频扭矩、过载能力、响应速度等方面表现出色，广泛应用于机器人、数控机床、注塑、纺织等行业。

2、传统的控制平台主要关注电机特性，而新型的运动控制平台则由电机及加载系统、电机驱动程序调试系统、数据采集和电源系统组成。从电机到驱动，构建了一个完整的硬件软件实验环境，提供全开放式的软硬件接口，具有丰富的可扩展性教学体验，并配备了全面可靠的保护措施。该系统可以进行电机识别、堵转、电机效率测试、电机参数测定、电机T-N曲线测试、电机运动控制及编码器矢量转矩、无感矢量速度分析等多种测试。

三、PWM控制与测试结果

脉冲宽度调制（PWM）技术，通过微处理器的数字输出控制模拟电路，是一种高效的技术，广泛应用于测量、通信、功率控制与变换等领域。PWM技术通过调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，改变晶体管或MOS管的导通时间，从而实现开关稳压电源输出的改变。MES-100测试波形如图3、图4所示。

图3

图4