基于DSP的无刷直流电机调速系统

3 系统软件设计

系统软件设计思想是通过不断采集电机转速，与给出的速度指令相比较后，利用PID算法，同时综合滤波算法，不断修正速度误差，直到采集到的电机转速与系统给定的转速相同，程序就认为系统已经入锁了。系统控制时始终监视电机电流和位置反馈，一旦出现异常，就启动相应的报警机制，并让电机停止转动。

实际速度的测量是程序每隔20ms从霍尔元件反馈处读脉冲，读到一个脉冲就记一转，共采样10次记一个周期，即程序统计200ms内的脉冲数来计算电机的实际转速。

按照这种计算方法，系统产生的误差是75转/分，已完全满足高速电机的误差要求。
为了电机工作安全，系统除了设置过流保护外，还为用户设置了电机最大速度越限报警，系统程序在工作时，会不断与这个最大速度比较，一旦检测到电机实际转速超过用户给定的最大转速，立刻会超速报警，同时让电机停止转动。

控制部分与PC以及显示部分的通信都采用以下的通信协议：

19200bps,8bit,1start,1stop,无奇偶校验

此外，对于电机的冷却装置，系统预留了相应的信号接口，可根据实际需要，外接相应冷却装置，用以提高电机的安全性能。

4 系统操作界面

操作界面根据实际的操作需要，进行了人性化设计，并设计了速度监测曲线，方便用户观察电机转速的稳定度。此外，用户通过操作界面可以方便地进行参数设置和更改。

5 结论

本电机调速系统经实际测试，控制精度高、运行稳定可靠，带载时的控制精度也在75转偏差内，与理论值接近，实际调试时进行过载及超速等实验，系统反应灵敏，控制过程安全可靠。本系统使用了功能强大的DSP（TMS320F2812）芯片，系统扩展空间大，可根据实际应用需要进行扩展。

本文作者创新点：①本调速系统综合了TMS32F812和MC33035;②电机转速的人工输入使用了全数字量的键盘;③控制系统用485总线与PC进行通信;④所有信号线的连接处用光耦完全隔离，使各部分之间不相互影响，保证工作的绝对安全。