应用F2812实现全数字交流伺服电机控制系统

介绍了应用高性能F2812 数字信号处理器,采用空间矢量的控制 方法实现全数字交流伺服控制系统;针对集散式控制网络设计了CAN 总线通信系 统;详细介绍了控制系统采用的硬件结构和空间矢量算法的位置环、电流环和速度环 3 种闭环控制方法。

2004年8月　

第15卷第4期装备指挥技术学院学报

JournaloftheAcademyofEquipmentCommand&TechnologyAugust　2004Vol.15　No14

应用F2812实现全数字交流伺服电机控制系统

苏永芝1,　苏奎峰2,　吕　强2

(1.装备指挥技术学院试验工程系,北京101416;　2.装甲兵工程学院控制工程系,北京100072)

　　摘　　　要:介绍了应用高性能F2812数字信号处理器,采用空间矢量的控制

方法实现全数字交流伺服控制系统;针对集散式控制网络设计了CAN总线通信系统;详细介绍了控制系统采用的硬件结构和空间矢量算法的位置环、电流环和速度环3种闭环控制方法。

关　键　词:数字信号处理器;CAN总线;空间矢量算法

中图分类号:TP273

文献标识码:A　　　　文章编号:CN1123987(2004)0420073204

AWholeDigitalAlternatingServeElectromotor

ControlSystemBasedonF2812

SUYong2zhi1,　SUKui2feng2,　LαQiang2

(1.DepartmentofExperimentEngineering,theAcademyofEquipmentCommand&Technology,Beijing101416,China;

2.DepartmentofControlEngineering,theAcademyofArmoredForcesEngineering,Beijing100072,China)

Abstract:AwholedigitalACservesystembasedonhigh2competencedigitalsignalprocessorF2812isintro2duced.Inthesystem,space2vectorcontrollingmeasureisadopted.Inaddition,CANbuscommunicationsystemisdesignedtoaimatdiscretecontrolnetwork.Inparticular,thethreeclosedloopcontrolmeasuresincludingpositionloop,currentloopandspeedloopofhardwarestructureandspace2vectorarithmeticaredescribedindetail.

Keywords:digitalsignalprocessor;CANbus;dimensionalvectorarithmetic

　　在交流伺服系统中,由于电机本身具有非线

性和强耦合特性,所以其控制方法相当复杂,用常规控制方法很难满足高性能控制系统的要求。为能使三相电流达到完全解耦,从20世纪70年代开始,采用磁场定向控制方法[1],但由于系统实时性的要求,往往用一个单片机很难取得良好的控制效果;而采用高速数字信号处理器,则易于实现复杂的矢量控制算法,可有效地解决电机的强耦合特性,并满足算法大运算量的要求。本文主要介绍了应用空间矢量的方法,实现高性能交流伺服电机控制系统。为满足性能的要求,系统采用TMS320F2812处理器构件控制平台,实现系统的三闭环控制(位置环、速度环和电流环)。

1　F2812性能特点

TMS320F2812数字信号处理器是在F24×的

基础上开发的高性能定点芯片,其先进的内部和

外设结构使得该处理器特别适合电机及其他运动控制应用,能够真正地实现单片控制。该芯片能够运行F24×开发的代码程序,并且它采用32bit操作大大地提高了处理能力。主要特点如下:

主频150MHz,和C2000代码向下兼容; 片内大容量存储器128K×16bit的Flash和18K×16bit的数据/程序存储器;

高速外设接口,最多可扩展1.5M×16bit

　收稿日期:2003211209

　作者简介:苏永芝(1976-),女(汉族),山东莱阳人,助教,硕士,ellosu@sina.com.