基于DSP的无刷直流电机智能控制系统研究

　　3.5 控制程序设计

　　在TMS320LF2407DSP控制器上，采用C语言和模块化设计方法，设计出速度控制器和电流控制器的应用程序，包括主程序、模糊自整定PID子程序、PID程序、中断子程序等，完成初始化、参数给定、数据采集、运算与转换、控制算法、控制量输出、PWM与ADC中断、逻辑换相、故障检测等，实现了对直流无刷电机的实时控制。模糊自整定PID子程序如图4所示。

　　4 通讯与监控系统设计

　　采用现场总线Modbus和上位监控技术，设计了通讯与监控系统的硬件电路和软件程序。用C语言和中断程序法设计了下位机通讯程序，包括端口初始化、确定通讯波特率、校验位、奇偶位、地址等。用VB语言的通讯控件MSComm对通讯端口进行初始化和通讯格式确定，并应用面向对象的程序方法设计了上位监控系统，包括系统命令、趋势组态、功能组态、状态检测等，如按下系统命令中的“参数设置”功能按钮，可进行速度给定nr，Kp0、Ki0、Kd0初值等值的设定；按下“显示设置”可观察Kp、Ki、Kd、n等实时参数。实现了上、下位机通过现场总线Modbus进行信息交换，人-机界面友好，操作方便灵活。

　　5 系统调试结果

　　系统速度环给定为650转/分，启动并运行系统，由上位机监控的可视化运行曲线可知，速度响应快，无超调，调节时间短，能快速实现正、反向运行，获得了较好的的起动性能与运行性能，满足了无刷直流电机系统对速度调节的平稳性和快速性的要求，转速特性如图5所示。

　　6 结束语

　　本文的创新点是融合了“现场总线，智能控制，数字检测，上位监控”等多种先进技术，充分利用了DSP速度快、运算能力强、资源丰富的优势；发挥了模糊自整定PID和PID控制算法的优势，使系统具有较快的响应速度和抗参数变化的鲁棒性；设计的通讯与上位监控系统，实现了系统的实时监控与远程控制，方便灵活，实际调试结果证明了该设计的有效性。我所研制的DSP实践开发系统已在高校和企业培训中心得到了应用，并具有较好的推广前景