基于TMS320F2812無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3．4 系統(tǒng)保護(hù)電路
在無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)中，保護(hù)電路具有重要作用，可保護(hù)控制系統(tǒng)的核心器件DSP免受高壓、過電流的沖擊，同時(shí)也保護(hù)電機(jī)的驅(qū)動電路免遭損壞。整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)電路主要由電路隔離、信號隔離和驅(qū)動保護(hù)3部分組成。
3．4．1 隔離電路
信號隔離電路是把控制電路與驅(qū)動電路之間的控制信號和驅(qū)動信號通過光電隔離器進(jìn)行信號隔離，實(shí)現(xiàn)不同電壓之間的信號傳輸，如圖6所示。該隔離電路可實(shí)現(xiàn)對DSP的6路PWM輸出信號與IGBT的光電隔離，并實(shí)現(xiàn)驅(qū)動和電平轉(zhuǎn)換功能。

3．4．2 保護(hù)電路
為保證系統(tǒng)中功率轉(zhuǎn)換電路及電機(jī)驅(qū)動電路安全可靠工作，TMS320F2812還提供了PDPINT輸入信號，利用它可方便地實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)的各種保護(hù)功能。圖7給出具體實(shí)現(xiàn)電路。各種故障信號由CD8128綜合后，經(jīng)光電隔離輸入到PDPINT引腳。有任何故障狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)CD8128輸出低電平，PDPINT引腳也被拉為低電平。此時(shí)，DSP內(nèi)的定時(shí)器立即停止計(jì)數(shù)，所有PWM輸出引腳全部呈高阻狀態(tài)．同時(shí)產(chǎn)生中斷信號，通知CPU有異常情況發(fā)生。整個(gè)過程不需程序干預(yù)，全部自動完成，這對實(shí)現(xiàn)各種故障狀態(tài)的快速處理非常有用。

4 系統(tǒng)與上位機(jī)的通訊
系統(tǒng)采用SCI接口完成與上位機(jī)的通訊功能，采用RS一232通信，通過上位機(jī)給定位置量．同時(shí)控制過程中電機(jī)的速度、電流、位置反饋量等參數(shù)，以實(shí)時(shí)發(fā)送上位機(jī)顯示；SPI接口完成串行驅(qū)動數(shù)碼管顯示功能．通過數(shù)字I／0擴(kuò)展的鍵盤設(shè)定位置給定量，由數(shù)碼管顯示。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在硬件電路的基礎(chǔ)上，通過軟件編程得到圖8所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中，圖8(a)為系統(tǒng)在常規(guī)PID控制下的系統(tǒng)跟蹤特性曲線；圖8(b)為系統(tǒng)在模糊PID系統(tǒng)跟蹤特性下的試驗(yàn)曲線。

6 結(jié)語
采用TMS320F2812為核心設(shè)計(jì)的數(shù)字伺服系統(tǒng)，解決了伺服系統(tǒng)中PWM信號的生成、電機(jī)速度反饋及電機(jī)電流反饋問題，方便地實(shí)現(xiàn)了保護(hù)功能，極大地簡化了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的可靠性，減小了伺服系統(tǒng)的體積。降低了成本(降低約20％)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性。