【正文】 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 II Abstract In the recent years, with the appearance of the new power electron apparatus and microprocessor， the accurate asynchronous motor model and all kinds of advanced theories that have resulted in the development of motor control. The motor controller which haves high accuracy and control performance, wide speed regulating range can be possibly realized. In this paper direct current motor is the controlled object and is used TMS320C5402 as the Processor， the design of the main direct circuit, pleted the preparation of the modulation procedures. And the design of the display circuit, pleted the data to the main control chip transmission of data exchange. Introduced a micro controllerbased TMS320C54 PWM waveform generator, This method was used PWM signal stability and accuracy better than analog circuits and the ASIC PWM signal. PWM also introduced in TMS320C54 principle at the core of the control system applications. Key words Didital Signal Processor(DSP) controller PID algorithm Pulse Width Modulation 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 III 目 錄 引言 ................................................................ 1 第一章 基礎(chǔ)知識介紹 .............................................. 2 DSP 芯片概述 ................................................ 2 DSP 在電機控制方面的優(yōu)勢 .................................... 2 直流電機的調(diào)速方法 .......................................... 3 數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)器的 DSP 實現(xiàn) .................................... 3 第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ............................................ 9 整體設(shè)計思想 ................................................ 9 基本硬件組成 ................................................ 9 TMS320C5402 DSP 芯片簡介 .................................... 10 TMS320C54X 的基本結(jié)構(gòu) ................................. 10 TMS320C54X DSP 的中斷系統(tǒng) ............................. 11 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ........................................... 15 程序設(shè)計思路 ............................................... 15 PID 增量型控制算法的實現(xiàn) .................................... 15 主程序設(shè)計 ........................................... 15 TINT0 中斷子程序設(shè)計 ................................. 16 PID 算法的改進 —— 積分分離 ................................. 17 第四章 系統(tǒng)調(diào)試步驟及調(diào)試結(jié)果分析 ................................ 19 系統(tǒng)調(diào)試步驟 ................................................ 19 實驗前準備工作 ........................................ 19 實驗操作步驟 .......................................... 19 調(diào)試結(jié)果分析 ............................................... 20 結(jié)論 ............................................................... 21 參考文獻 ........................................................... 22 謝辭 ............................................... 錯誤 !未定義書簽。這種 DSP 還集成了電動機控制所必須的可增加死區(qū)且靈活多變的多路 PWM 信號發(fā)生器，高速高精度 ADC，以及用于電動機速度和位置反饋的編碼器接口等電路，因此可以說這種 DSP 價格的不斷下調(diào)，并與單片機的價格越來越接近，以及其開發(fā)工具價格的不斷下降，一個電動機 DSP 控制的普及時代已經(jīng)來臨。 DSP 在電機控制方面的優(yōu)勢 DSP 以運算速度快為顯著特征，而單片機則以數(shù)字控制功能強為特點。但是，隨著新材料、新工藝和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)和發(fā)展，無換向器電機控制技術(shù)卻日新月異地發(fā)展，尤其在惡劣環(huán)境中正不斷地替代傳統(tǒng)的直流換向器電機控制系統(tǒng)。由于 DSP 芯片內(nèi)部集成了模 /數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字輸入 /輸出、串口通信、電機控制 PWM 信號輸出等接口，因此使得電機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計更加靈活、簡易。勵磁控制法控制磁通，其控制功率雖然小，但低速時受到磁飽和的限制，高速時受到換向火花和換向器結(jié)構(gòu)強度的限制 。但這種傳統(tǒng)的調(diào)壓調(diào)速方法效率低 。只要按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時間，即可使電機的速度達到并保持一穩(wěn)定值。對于直流電機，采用 PWM 控制技術(shù)構(gòu)成的無級調(diào)速系統(tǒng)，起停時對直流系統(tǒng)無沖擊，并且具有啟動功耗小、運行穩(wěn)定的特點。特別是在工業(yè)過程控制中，由于被控制對象的精確的數(shù)學模型難以建立，系統(tǒng)的參數(shù)經(jīng)常發(fā)生變化，運用控制理論分析綜合不僅要耗費很大代價，而且難以得到預(yù)期的控制效果。 PID 控制規(guī)律的離散化 PID 控制器是一種線性調(diào)節(jié)器，這種調(diào)節(jié)器是將系統(tǒng)的給定值 r 與實際輸出值 y構(gòu)成的控制偏差 yrc ?? 的比例 （ P） 、積分 （ I） 、微分 （ D） ，通過線性組合構(gòu)成控制量，所以簡稱 PID 控制器。加大比例系數(shù) PK 可以減小靜差，但是， PK 過大時，會使系統(tǒng)的動態(tài)質(zhì)量變壞，引起輸 出量振蕩，甚至導致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。增大 IT 將減慢消除靜差的過程，但可減小超調(diào)，提高穩(wěn)定pKsTK IpsTK Dp對象r e yu????內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 5 性。 采用 DSP 對電動機進行控制時，使用的是數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)器，而不是模擬 PID調(diào)節(jié)器，即用程序取代 PID 模擬電路，用軟件取代硬件。當執(zhí)行機構(gòu)需要的不是控制量的絕對數(shù)值，而是其增量時，可導出下面的公式： )]2([