專利名稱：無刷直流電機控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無刷直流電機控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
20世紀初，直流電動機的發(fā)展已經(jīng)趨于成熟。傳統(tǒng)的直流電機擁有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性和調(diào)速性能，因此在運動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。新型電力電子器件、微處理器技術(shù)、新型控制理論的發(fā)展，以及低成本、高磁能積的永磁材料的問世，均為無刷直流電機的廣泛應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。目前，無刷直流電機控制系統(tǒng)實時性差、控制精度低，因此開發(fā)新型電機控制系統(tǒng)是當今研究的熱點。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種無刷直流電機控制系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的由主控模塊、功率驅(qū)動模塊和無刷直流電機組成，主控模塊和功率驅(qū)動模塊相連接，功率驅(qū)動模塊和無刷直流電機相連接。主控模塊由控制芯片、晶振\復(fù)位模塊、電源模塊、外部擴展模塊組成，晶振\復(fù)位模塊、電源模塊、外部擴展模塊和主控芯片的電源接口、復(fù)位時鐘接口和外部擴展接口相連接；功率驅(qū)動模塊由相電流檢測電路、轉(zhuǎn)子位置檢測電路、光耦隔離電路、驅(qū)動保護電路及驅(qū)動逆變電路組成，相電流檢測電路、轉(zhuǎn)為位置檢測電路、驅(qū)動保護電路和無刷直流電機及主控芯片相連接，光耦隔離電路與主控芯片及驅(qū)動逆變電路相連接，驅(qū)動逆變電路和光耦隔離及無刷直流電機相連接。主控制電路部分，以TMS320F2812DSP為核心的電路，其作用為測量轉(zhuǎn)速和相電流反饋值，完成速度環(huán)和電流環(huán)控制器的運算，產(chǎn)生控制電機的PWM信號，控制IGBT開關(guān)；功率變化電路部分由六個IGBT搭建而成，它的作用是在PWM信號的控制下，將工作電壓按規(guī)律加到電機的三相繞組上，使電機工作；檢測電路主要檢測電機的位置信號和電流反饋信號，并送到DSP中；保護電路部分主要用于防止IGBT因過流，短路或其他一些意外被燒壞，主要有過壓欠壓保護，過流保護，過溫保護。本發(fā)明的優(yōu)點控制系統(tǒng)采用最新的無刷直流電機專用控制芯片為核心實現(xiàn)對電機運動的控制，具有實時性好、控制精度高、系統(tǒng)可靠性高等優(yōu)點。


圖1為控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2為控制系統(tǒng)軟件流程圖3為控制系統(tǒng)初始化流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的詳細結(jié)構(gòu)結(jié)合實施例加以說明。該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，主控制芯片選用TMS320LF2812，外部擴展芯片選擇IS61LV6416，功率驅(qū)動芯片選擇IR2132，隔離光耦選擇6N137?？刂葡到y(tǒng)主要由主控模塊、功率驅(qū)動模塊和無刷直流電機組成，主控模塊的信號輸出端口 PWM1-PWM6和功率驅(qū)動模塊中光耦隔離電路的信號輸入端口 V+相連接，功率驅(qū)動模塊輸出信號端口和無刷直流電機相連接。主控模塊由控制芯片、晶振\復(fù)位模塊、電源模塊、外部擴展模塊組成，晶振\復(fù)位模塊的輸出端、電源模塊輸出端、外部擴展模塊輸出端和主控芯片的電源接口、復(fù)位時鐘接口 X1\X2、CLKOUT和外部擴展接口 PS\DS相連接；功率驅(qū)動模塊由相電流檢測電路、轉(zhuǎn)子位置檢測電路、光耦隔離電路、驅(qū)動保護電路及驅(qū)動逆變電路組成，相電流檢測電路的輸出端口、轉(zhuǎn)為位置檢測電路的輸出端口、驅(qū)動保護電路的輸出端口和無刷直流電機本體及主控芯片的ADC端口及信號捕捉端口相連接，光耦隔離電路的輸出、輸入端口與主控芯片的輸入端口及驅(qū)動逆變電路的輸出端口相連接，驅(qū)動逆變電路的輸入、輸出端口和光耦隔離的輸出端口及無刷直流電機的繞組相連接。主控制電路部分，以TMS320F2812DSP為核心的電路，其作用為測量轉(zhuǎn)速和相電流反饋值，完成速度環(huán)和電流環(huán)控制器的運算，產(chǎn)生控制電機的PWM信號，控制IGBT開關(guān)；功率變化電路部分由六個IGBT搭建而成，它的作用是在PWM信號的控制下，將工作電壓按規(guī)律加到電機的三相繞組上，使電機工作；檢測電路主要檢測電機的位置信號和電流反饋信號，并送到DSP中；保護電路部分主要用于防止IGBT因過流，短路或其他一些意外被燒壞，主要有過壓欠壓保護，過流保護，過溫保護。控制系統(tǒng)主程序如圖2所示，主要完成變量聲明、系統(tǒng)的初始化、設(shè)置中斷向量表等。該程序包括以下步驟
1)變量及函數(shù)聲明；
2)系統(tǒng)初始化子程序；
3)關(guān)中斷；
4)使能T2周期中斷和內(nèi)核中斷INT3；
5)開中斷；
6)循環(huán)等待每執(zhí)行一次BackTicker值加I;
7)檢驗是否T2計數(shù)器周期匹配，不匹配執(zhí)行步驟6；
8)中斷服務(wù)子程序。I)初始化程序如圖3所示包括對整個DSP的各部分的初始化。首先對事件管理器進行初始化，事件管理器EVA的定時器T2開始計時。初始化GPI0，是為了將EVA的PWMl PWM6引腳設(shè)置為外設(shè)功能，并且在發(fā)生周期匹配的時候進入中斷。之后分別進行PWM初始化、日志文件初始化、將CAPl CAP3引腳設(shè)置成數(shù)字量輸入狀態(tài)。ADC模塊初始化、速度運算模塊初始化、捕獲模塊初始化、速度PID初始化、電流PID初始化。由于2812是定點的DSP所以在程序中要進行了 Q格式轉(zhuǎn)化。該程序包括以下步驟
2)系統(tǒng)初始化；
3)中斷向量表初始化；
4)EVA的定時器2初始化；
5)PWM模塊初始化；
6)ADC模塊初始化；
7)速度計算模塊初始化；8)捕捉模塊初始化
9)PID模塊初始化
10)程序結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種無刷直流電機控制系統(tǒng)，其特征在于由主控模塊、功率驅(qū)動模塊和無刷直流電機組成，主控模塊和功率驅(qū)動模塊相連接，功率驅(qū)動模塊和無刷直流電機相連接，主控模塊由控制芯片、晶振\復(fù)位模塊、電源模塊、外部擴展模塊組成，晶振\復(fù)位模塊、電源模塊、外部擴展模塊和主控芯片的電源接口、復(fù)位時鐘接口和外部擴展接口相連接；功率驅(qū)動模塊由相電流檢測電路、轉(zhuǎn)子位置檢測電路、光耦隔離電路、驅(qū)動保護電路及驅(qū)動逆變電路組成，相電流檢測電路、轉(zhuǎn)為位置檢測電路、驅(qū)動保護電路和無刷直流電機及主控芯片相連接，光耦隔離電路與主控芯片及驅(qū)動逆變電路相連接，驅(qū)動逆變電路和光耦隔離及無刷直流電機相連接。
全文摘要
一種無刷直流電機控制系統(tǒng)，屬于電機控制技術(shù)領(lǐng)域。由主控模塊、功率驅(qū)動模塊和無刷直流電機組成，主控模塊和功率驅(qū)動模塊相連接，功率驅(qū)動模塊和無刷直流電機相連接。本發(fā)明的優(yōu)點具有實時性好、控制精度高、系統(tǒng)可靠性高等優(yōu)點。
文檔編號H02P6/08GK103001559SQ201210467249
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者李翠, 王淳 申請人:沈陽洪達信息科技有限公司