技術(shù)交(jiāo)流

一、DSP與TI

爲什麽提到電機控(kòng)制很多人首先會(huì)聯想到DSP？而談(tán)到DSP控(kòng)制總(zǒng)繞(rào)不過TI，首(shǒu)先DSP芯(xīn)片是一種具有(yǒu)特殊結構的微處理器。該芯片的内部采用程序和數據分開的哈佛結(jié)構，具有專門的硬件(jiàn)乘法器，提供特殊的指令，可以(yǐ)用(yòng)來快速地實現各(gè)種數字信号處理算(suàn)法。

基于DSP芯片構(gòu)成的(de)控制系統事實(shí)上是(shì)一個單片(piàn)系統，因此整個控制所需的各(gè)種功能都可由DSP芯片來實現。因此，可以減小目(mù)标系統的體(tǐ)積，減少外部(bù)元件的個數，增加系統(tǒng)的可靠性。優點是穩定性好(hǎo)、精度高、處理速度快(kuài)，目前(qián)在變頻器、伺服行業有大量使用。主(zhǔ)流的(de)DSP廠家有美國德州儀器（Texas Instruments，TI）、ADI、motorola、傑爾(ěr)等(děng)其他廠商，其中TI的TMS320系列以數字控制和運動控制爲主，以(yǐ)價格低廉(lián)、簡單(dān)易用、功能強大很(hěn)受歡迎。

二、常(cháng)見(jiàn)的電(diàn)機控制算法及(jí)研究方法

1、電機控制按(àn)工作電源(yuán)種類劃分：可(kě)分爲直(zhí)流電機和交流電機。按結構和工作原(yuán)理可劃分：可分爲直流電動機、異步電動機、同步電動機。不同的電機(jī)所采(cǎi)用的驅動方式也是(shì)不相同的，這次主要介紹伺服電機，伺服主要靠脈(mò)沖來定位，伺服電機接收到1個脈沖，就會(huì)旋轉1個脈(mò)沖對應的角度，從而實現位移，因此，伺服(fú)電機本身具備發出脈沖的功能，所以伺服電(diàn)機每旋轉一個(gè)角度，都會發出對應(yīng)數量(liàng)的脈(mò)沖，同時又與伺服電機接受的(de)脈沖形成了呼應，或者叫閉環(huán)，進而很精确的控制電機的轉動，從而實現精确的定位，可以達到0.001mm。

伺服電機相比較普通電機優勢在于控制精度、低頻扭矩，過(guò)載能力，響應速度等方面，所以被廣泛使用于機器人，數控機床，注塑，紡織等行業，如下(xià)圖所示。

2、傳統控制(zhì)平台隻關注(zhù)電機特性(xìng)，新的運動控制平台由電機及(jí)加載(zǎi)系統、電機驅動程序調試系統(tǒng)、數據(jù)采集和電(diàn)源系統組成。從電機(jī)到驅動構(gòu)建出完整的硬件軟件實驗環境，提供全開放式的軟硬件接(jiē)口，具有豐富的可擴展性教學體驗，全面可靠的保護(hù)措施，可做電機識别，堵轉，電機(jī)效率測(cè)試，電機參數測定，電機T-N曲(qǔ)線測試，電機運(yùn)動控制及(jí)編碼器矢量轉矩，無感矢量速度分析等測試，系統如(rú)下圖所示。

三、PWM控制(zhì)及測試結果

脈(mò)沖寬度調制是利用(yòng)微處理器的數字輸出來對模拟電(diàn)路進行控制的一種非常有效的技術，廣泛應用在從測量、通信到(dào)功率(lǜ)控制與變換的(de)許(xǔ)多領域中，脈沖寬(kuān)度調(diào)制是一種模拟控制(zhì)方式，其根(gēn)據相應載荷的變(biàn)化來調制晶體管(guǎn)基極或MOS管栅極的偏置，來(lái)實現晶體管或MOS管導通時間的改變，從而實現開關穩壓電源輸(shū)出的改變，MES-100測試波形如下圖所示。