基于tms320f2812的無(wú)刷直流電機(jī)控制-wenkub
2022-11-18 08:38:03 本頁(yè)面
【正文】 分別與 外部的電力 電子開(kāi)關(guān) 電路 中相應(yīng)的功率開(kāi)關(guān)器件連接，位置傳感器的跟蹤轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸相連接。 圖 1 中，直流電源通過(guò)開(kāi)關(guān)電路相電動(dòng)機(jī)定子繞組供電，位置傳感器 采用了霍爾傳感器， 可 不斷檢測(cè)轉(zhuǎn)子當(dāng)前位置， DSP 控制器根據(jù)當(dāng)前位置信息來(lái)判斷哪一相 繞組 被接通，進(jìn)而 控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與截止，實(shí)現(xiàn)電機(jī) 的 換相。同理，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子分別運(yùn)行到 yv 和 zw，平面的正半周（圖中虛線標(biāo)出的區(qū)間 ），則對(duì)應(yīng)的 H2 和 H3 分別輸出高電平 。對(duì)于電機(jī)的三相繞組， A、 B 和 C，采用 ANC 表示直流母線電壓施加到 AC 繞組之間； CNA 則表示直流母線電壓施加到 CA 繞組之間，其他類似。表 1 給出了電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出的狀態(tài)組合 [H1 H2 H3]與下一個(gè)導(dǎo)通繞組之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 。分布的三個(gè)霍爾傳感器 H H2 和 H3 的輸出信號(hào)經(jīng)整形隔離電路后分別與 TMS320F2812 時(shí)間管理器EVA 的三個(gè) 捕 獲 引腳 CAP1/IOPA3， CAP2/IOPA4 和 CAP3/IOPA5 相連，當(dāng) [H1 H2 H3]狀態(tài)組合發(fā)生變化的時(shí)候 ， 將觸發(fā)捕 獲 單元的中斷，在中斷服務(wù)程序內(nèi)， DSP 讀 取當(dāng)前 [H1 H2 H3]的狀態(tài)，根據(jù) 表 1 和 表 2 內(nèi)列出的導(dǎo)通相順序?qū)θ珮螂娐愤M(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)換相。三相全橋電路每個(gè)橋路的上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)是不能同時(shí)導(dǎo)通的，否則會(huì)引起直通短路。 PWM 信號(hào)是一系列周期固定、脈寬可變的脈沖電壓，這些脈沖信號(hào)的平均值的大小取決于其占空比，這個(gè)固定周期稱為 PWM 的載波周期。在一個(gè)三極管的關(guān)斷和另一個(gè)三極管導(dǎo)通之間插入一段死區(qū)，這段時(shí)間延遲允 許一個(gè)三極管在別的三極管導(dǎo)通之前完全關(guān)斷。 圖 4 閉環(huán) PID控制 主程序流程圖 及轉(zhuǎn)向 控制 相控制 是通過(guò)不斷檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置，然后按照預(yù)先安排的相序表動(dòng)態(tài)控制三相全橋開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通及關(guān)斷，從而使電機(jī) 能夠 連續(xù)運(yùn)行。 （ 3） 初始化 EVA 的通用定時(shí)器 T1，設(shè)置 PWM 載波周期 （通過(guò) T1PR） 和初始占空比 （通過(guò)比較寄存器 CMP CMP CMP3設(shè)置初始占空比為 50%） ，設(shè)置比較 控制 寄存器 COMCONA使能全比較操作，但暫不啟動(dòng)定時(shí)器 T1。 （ 7） 創(chuàng)建捕獲中斷的中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)子的空間位置，然后根據(jù)轉(zhuǎn)向要求和預(yù)先安排的相序表選擇合適的開(kāi)關(guān)控制時(shí)序，并動(dòng)態(tài)控制 ACTRA 寄存器，使得電機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)行。其程序流程圖如圖 7 所示。 程序設(shè)計(jì)步驟如下所示： 7 （ 1）進(jìn)行初始化，清屏 （ 2）顯示“轉(zhuǎn)速：” （ 3）實(shí)時(shí)顯示 參數(shù) 值 （轉(zhuǎn)速、占空比） 流程圖如下圖 8 所示： 圖 8 液晶顯示流程圖 設(shè)備 本 設(shè)計(jì) 采用的主要設(shè)備包括： （ 1） 12W 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) FL57BLS00512V； （ 2） MOTORE 背板，該背板包括驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)的三相全橋開(kāi)關(guān)電路、霍爾傳感器輸出信號(hào)的整形和隔離電路以及來(lái)自 TMS320F2812 的 6 個(gè) PWM 控制信號(hào)（ PWM1~PWM6）的隔離和驅(qū)動(dòng)電路 ； （ 3） TMS320F2812 開(kāi)發(fā)板 ； （ 4） LPS305 型可調(diào)線型穩(wěn)壓電源， 調(diào)試過(guò)程 調(diào)節(jié)此電源輸出 +12V，輸出限流值 ，用于為無(wú)刷直流電機(jī)供電。 圖 9 同一相上下橋臂 PWM 波形圖 調(diào)試 中遇到 了不少問(wèn)題，主要 如下 ： （ 1） 電機(jī)不能自行啟動(dòng)，需要用手撥一下才能轉(zhuǎn)起來(lái)。 解決辦法： 這是由于 T1 的計(jì)時(shí) 周期設(shè)為了 ，更改了 CPU 時(shí)鐘周期，同時(shí)更改了與 定時(shí)器 時(shí)鐘有關(guān)的 寄存器以后， 可顯示到個(gè)位。 void HallDrv(void)。 //電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向指示， 0 為正轉(zhuǎn)， 1 為反轉(zhuǎn) Uint16 direc。 //給定速度 int32 Espeed=0。 //占空比 float Kp=0。 //傳遞上次變量 float LLast=0。 //初始化 pie 寄存 器 DINT。 //初始化 PIE 中斷向量表 InitEv()。 //將捕獲單元的中斷服務(wù)程序入口地址填寫到 PIE向量表中 =amp。 =amp。 // EVA 中斷標(biāo)志復(fù)位 =0xFFFF。 //CAPINT1 =1。 direction=direcamp。Ki= 。 //使能 EVA 對(duì)應(yīng)的 CPU 級(jí)中斷請(qǐng)求 INT3 EINT。 //啟動(dòng)定時(shí)器 T2 =PIEACK_GROUP3。 //LCD 寫入 //等待中斷 while(1) {
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