双电动机同步控制平台设计

采样，对速度(PWM占空比)进行控制。这里选用线性隔离放大器HCNR200对输出波形进行处理，电流信号检测电路如图5所示。

图5　电流信号检测电路

2.3.3　电压信号检测

电动机在运转过程中，需要对电动机的直流母线电压进行检测，使其处在电动机的额定电压的范围内。通过DSP的A/D采样来了解电动机的过压或者欠压状态。电压信号检测电路如图6所示。

图6　电压信号检测电路

2.4　其他外围电路设计

为使整个控制系统能够运行，还需要其他外围电路的设计，比如DSP的时钟电路、复位电路、JTAG电路、RS232电路以及DSP功能口的扩展设计。在一些重要的地方还需要加上指示灯，方便对控制系统运行过程的了解。由于DSP系统的高频特性，设计时还需要考虑电磁兼容等问题，以使整个系统正常工作。

3　系统软件设计

控制系统中控制任务的最终实现是靠软件来完成的。因此，在完成硬件设计的基础上，必须对软件进行设计。应用程序的好坏直接决定整个控制系统的质量和效率。电动机控制一般是一个快速过程，要求在一定时间内完成一系列的软件处理过程。例如，对电动机被控参数(转速、电流、电压等)的反馈信号进行采样、计算和判断并作出相应的处理。为了满足系统的实时性要求，控制系统需要用中断方式对实时性强的输入、输出进行监测。软件设计充分利用TMS320F28335的中断处理能力来完成电流采样、位置捕获及PWM波形产生等任务，ADC完成电流和电压的采样，CAP完成位置信号的捕获和换向逻辑的确定。软件任务主要包括主程序和各中断子程序，其流程如图7所示。

图7　系统控制软件流程

根据控制平台软硬件设计，调试后，电动机运转较为平稳。运转时某一相的相电压如图8所示。

图8　电动机运转时的相电压图

4　结论

本文提出了一个通用的双电机控制平台的硬件设计方案，使用TI公司的TMS320F28335作为主处理芯片，加之高度集成的外围电路设计使得电路简便;使用TMS320F28335的丰富外设使系统控制性能较好;由于TMS320F28335有两个功能相同的EV模块，因此可以一个控制器同时控制两台电动机，节省了成本。在本控制平台的基础上，将控制系统与实际的控制策略相结合，可以实现不同的控制功能和方式，进而应用于不同的场合。