当无刷直流电机控制器的系统硬件框架

无刷直流电机控制器的系统硬件框架

研究实现了基于TMS320F28335控制的无刷直流电动机控制器与上位机之间的数据通讯，并在此基础上实现了AD速度指深入企业生产1线调查研究令范围调整功能。用CVl8．5编写了上位机监控平台，c语言编写了与之对应的AD速度指令范围调整程序，实验结果验证了上位机与电机控制器之间的数据通讯和AD速度指令范围调整功能。

无刷直流电动机因最近几年来其优越的性能引起了人们的足够重视，在各个领域得到了广泛应用。在现场看到对控制要求低的场合一般采用基于霍尔位原来您准备选择6档的600kN万能实验机置传感器的无刷直流电动机，对控制要求比较高的场合则采用基于旋转变压器(以下简称旋变)的无刷直流电动机。本文的控制对象是基于旋变式的无刷直流电动机，其控制芯片是TI公司的TMS320F28335。该芯片是32位浮点DSP控制器，其性能较好，有多篇论文对其进行了详细介绍，不再累述。本文主要是通过研究无刷直流电动机控制器与上位机的数据通讯，在软件上来实现AD速度指令范围的调整，研究设计了上位机监控平台和与之相对应的下位机接口程序，实验结果验证了编写的上位机监控平台和电机程序符合本文的设计要求。

系统分为硬件和软件两部分，硬件是由我们设计研发的基于TMS320上128335控制的无刷直流电动机控制器，软件部分包括编写的上位机监控界面程序和与之相对应的下位机程序。限于篇幅，本文不展开介绍硬件设计的原理，着重介绍上位机监控界面的AD速度指令范围调整功能的实现。

1硬件框架

硬件部分是整个实验的基础，其硬件框架如图1所示。

如图l所示，无刷直流电动机控制器以DSP控制芯片TMS320F28335为控制核心，通过电路板上的激励电路给电机激励信号，旋变检测到转子的角位置信息一正余弦信号：正余弦信号经差分电路处理后输入至旋变信号解算芯片，由其输出的转子角位置数字信号经锁存器输入到DSP：锁存器工作时所需要的时钟控制信号由解算芯片控制，输入使能是由DSP在程序上实现的。DSP根据转子的角位置和由外界给定的或者程序中默认的速度指令来控制SPWM信号输出，SPWM控制信号需经过电流缓冲芯片的电流缓冲输出到MOS功率管的驱动控制芯片，从而控制电机转动。DSP在程序上不仅实现了对SPWM控制信号的输出，同时还通过输出控制信号到功率模块驱动控制芯片控制其是否工作，这两个环节在程序上控制电机是否转动。当电机旋转发生故障时，功率模块驱动控制芯片会通过电流缓冲芯片向DSP发送FA u Lrll故障信号，以确保电机及控制器的安全。因需要电机在不同的转速下转动，因此需要外界给定一个可以调节的指令，本文采取的是增加调速旋钮来手动调节电机转速，由AD指令调速模块来实现的。

因RSA-22信号抗干扰能力比较强，传输距离远，因此与上位机进行SCl数据通讯时控制器输出的是RS422信号可实现远程监控。计算机(上位机)串口接收的为RS232信号，因此需要在计算机与控制器之间接RS422一RS232转换器。除SCl通讯之外，控制器还可以进行SPl通讯和CAN通讯，本文并未涉及。