基于dsPIC30F4011无刷直流电机的控制

采用Microchip公司电机的数字信号控制器(Digital Signal Controller,DSC)dsPIC30F4011,完成了无刷直流电机软硬件控制方案。针对所设计的控制方案对控制系统的软、硬件设计作了详细论述。在完成硬件电路整体设计的基础上,着重讨论了几个主要模块的电路设计。软件部分采用模块化设计思想,编制了各个模块的流程图。

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软什导刊

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基于 d I 3 0刷直流电机的控制 s 041 P C F 1无 贾艳艳，轶萍，莎莎，颉徐阎婷 (安通信学院，西西安 70 0 )西陕 1 1 6 摘要：用 Mirci司电机的数字信号控制器 ( ii l in l o tol, S ) s I 3 F 0 1完成了无刷直流采 cohp公 Dgt g a C nrl r D C dP C 0 4 1, aS e 电机软硬件控制方案。针对所设计的控制方案对控制系统的软、件设计作了详细论述。在完成硬件电路整体设计硬 的基础上，重讨论了几个主要模块的电路设计。软件部分采用模块化设计思想，制了各个模块的流程图。着编

关键词：刷直流电机； S dP C 0 4 1无 D C;s I 3 F 0 1

中图分类号： 3 1 5 TP 1 . 2

文献标识码： A

文章编号：6 27 0 ( 0 1 0— 0 20 1 7—8 0 2 1 ) 90 9— 2 无刷直流电机的理想之选

0引言

2无刷直流电动机控制系统硬件设计 尢刷直流电动机 ( L B DCM)际上是以电子换向代替实

机械换向的直流电动机，具有交流电动机结构简单、既运行可靠、护方便等一系列优点，保持了直流电动机的维又 优良特性，有较好的起动和调速性能，刷直流电机可具无以从根本上克服一般有刷直流电动机易于产生换向火花的弊病，在当今国防和国民经济的各个领域，医疗器故如

2 1系统总体方案设计 .

从控制系统的硬件结构图可以看出，主控芯片 dP C 0 4 1 s I 3 F 0 1的外围电路部分是整个硬件设计的主要部分，次是功率驱动和逆变单元。其 功率逆变器核心控制器 Ds e30F4 11 pi 0

械、器仪表、工、纺、电和航空航天等方面的应用仪化轻家日益普及。Mir c i司的 1 co hp公 6位 d P C DS s I C兼容了单 片机和 DS芷片这两类产品的优点，设计中以 P=本

d P C3 F 0 1为主控芯片， sI 0 4 1以无刷直流电机为被控对象， 对无刷直流电机的控制与应用进行了研究。

图 1系统硬件控制结构

图中，变电路由 6片功率 M0S ET管组成；流、逆 F电 电压检测电路主要用来实现对电动机的相电压、线电流母

1 d PI 3 F O l功能简介 s C 041 Mirc i司推出的 DS系列， co hp公 C为嵌人式系统设计

等参量进行检测并反馈到主控电路，电动机的起动、为运行提供重要信息；R2 3 I 1 O芯片内部己经集成了过压过流的保护电路，可省去保护电路以进一步简化硬件电路设故 计。

一一一一~

提供了合适的单芯片、指令的解决方案。其中 1单 6位 d P C3 F 0 1芯片是专为电动机控制应用而优化的单片 sI 0 4 1机控制器，仅具备强大高速的运算处理能力，且在片不而内集成了丰富的电动机控制外围部件，就使得整个数字这 控制系统的硬件设计比较简洁。d P C 0 4 1 s I 3 F 0 1有以下特点： s I 3 F 0 1有 4 dPC 0 4 1 O管脚，有脉宽调制 ( W M)块具 P模和一个 5 0 KS S的 1 0 P 0位模数转换器，化的 C编译器优指令系统，活的寻址方式， 8字节片上 F AS程序灵 4K L H存储器 (6指令字 ) 1 1K, 6位输人捕捉功能， 6位比较/ 1 P M输出功能， W 3线 S I模块 (持 4个帧模式 )两个 P支， UAR模块带有 FI 0缓冲，个 CAN2 0模块，控制 T F一 .是

系统采用两两导通三相六状态的 P M调制方式， W南程序控制输出正确的 P WM脉冲方波，驱动电路控制相经应功率管的通断，现对电动机的正确供电，制电动机实控正常运行。在电流检测电路经 ADC转换所反馈的电流信号的基础上，由程序控制实时调节定子绕组的电流并判断是否实施过流保护。这样，个数字控制系统在硬、件整软

的协同配合下实现对无刷直流电动机的闭环控制。 2 2用 dP c 0 4 1控制 B D的过程 . s I3 F 01 L C

图 2给出了电机控制的简化硬件结构。d PC 0 4 1 sI3 F 0 1控制器 ( C)过捕获单元捕捉电动机转子位置传感器 DS通

作者简介：贾艳艳

( 9 0 )女，徽阜阳人，士，安通信学院助教，究方向为电子应用； 18一，安硕西研颉轶萍 ( 9 0 )女，西宝鸡人，安 18一，陕西通信学院助教，究方向为计算机应用；莎莎 ( 9 4 )女，西西安人，安通信学院助教，究方向为计算机应用； 研徐 18一，陕西研阎

婷 (9 9 )女，西西安人，士，安通信学院讲师，究方向为计算机应用。 17一，陕硕西研