基于DSP的网络化无刷直流电动机控制系统

DSP论文

基于DSP的网络化无刷直流电动机控制系统
摘要：设计了一种基于DSP的无刷直流电动机控制系统，对其中的转子位置检测电路、驱
动电路、保护电路以及驱动器网络控制等内容进行了详细的讨论，并给出了相应的硬件
电路。该设计方案电路简单、可靠性强，具有较高的应用价值。
关键词：直流无刷电动机 DSP 网络伺服控制器
众所周期，直流电机具有最优越的调速性能，主要表现在调速方便（可无级调速）、
调速范围宽、低速性能好（启动转矩大、启动电流小）、运行平衡、噪音低、效率高等
方面。目前无刷直流电机已广泛应用于数控机床的进给驱动、机器人的伺服驱动以及新
一代家用电器的变速驱动中。


为进一步提高控制系统的综合性能，就无刷直流电机控制系统的控制器而方，近几年国
外一些大公司纷纷推出较MCU性能更加优越的DSP（数字信号处理器）单片电机控制器，
如ADI公司的ADMC3xx系列，TI公司的TMS320C24系列及Motorola公司的DSP56F8xx系列。
它们都是将一个以DSP为基础的内核，配以电机控制所需的外围功能电路，集成在单一芯
片内，使价格大大降低且体积缩小、结构紧凑、使用便捷、可靠性提高。其最大速度可
达20～40MIPS，指令执行时间或完成一次动作的时间仅为几十纳秒，和普通的MCU相比，
运算及处理能力增强10～50倍，确保了系统有更优越的控制性能。
1 系统原理概述
在本文设计的无刷直流电动机控制系统中，采用TI公司的TMS320LF240x芯片作为控制
器。TMS320LF240x芯片作为DSP控制器24x系列的新成员，是TMS320C2000平台下的一种定
点DSP芯片。从结构设计上讲，240x系列DSP提供了低成本、低消耗、高性能的处理能力
，对电机的数字化控制作用非常突出。
在图1所示的基于TMS320LF240x的无刷直流电动机控制系