基于DSP的無刷直流電機(jī)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.3 位置環(huán)控制

　　位置環(huán)是通過安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的電位器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的控制環(huán)路，位置環(huán)路的控制對象是電流環(huán)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。由電位器測得的電壓信號經(jīng)過信號解調(diào)和AD轉(zhuǎn)換得到位置反饋信號。由于位置環(huán)具有很大的不確定性，加之被控對象的非線性以及系統(tǒng)參數(shù)的時(shí)變性等，為了減小電機(jī)在運(yùn)行過程中積分校正對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響，本系統(tǒng)對位置環(huán)采用積分分離的PID算法。如圖4所示，積分分離法是在誤差量較大時(shí)，不進(jìn)行積分，直至誤差達(dá)到一定值之后，才在控制量的計(jì)算中加入積分累積。算法為：

　　3 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)

　　伺服控制系統(tǒng)的軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，使軟件組織靈活有序，便于調(diào)整、修改和移植。DSP程序主要由主程序，信號采集與輸出程序，PID算法程序，串口通信程序，濾波程序等組成。主程序首先是DSP的初始化，包括設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘、定時(shí)器、系統(tǒng)狀態(tài)寄存器、設(shè)置IO端口。然后初始化中斷設(shè)置，確定系統(tǒng)所需要用到的中斷類別及中斷子程序，再設(shè)置事件管理器，產(chǎn)生PWM波。圖5為積分分離的PID程序流程圖，用積分分離的改進(jìn)算法效果較好，程序簡單。

　　4 結(jié)束語

　　本文設(shè)計(jì)了一種基于TMS320F2812DSP的無刷直流電機(jī)伺服控制系統(tǒng)，采用積分分離的PID控制算法，根據(jù)偏差，對不同情況進(jìn)行不同的PID控制，并對系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以及控制算法進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)響應(yīng)快，性能穩(wěn)定，能較好的滿足伺服系統(tǒng)的控制性能要求。