基于DSP在無(wú)刷直流電機控制中的應用

　　
從理論上來(lái)看，直流無(wú)刷電動(dòng)機的速度和轉矩控制主要依據如下的轉矩和反電動(dòng)勢工程計算方程
　　
其中，N為直流無(wú)刷電動(dòng)機定子每相線(xiàn)圈數， 為轉子的長(cháng)度，r為轉子的內徑，B為轉子的磁通密度， 為電動(dòng)機的角速度，i為相電流，L為相感抗， 為轉子的位置，R為相阻抗。
　　
從方程可以看到，反電動(dòng)勢與電動(dòng)機的轉速成比例，而轉矩與相電流也幾乎勢成比例的。根據這些特點(diǎn)，在方案中采用了圖3所示的控制策略。給定轉速與速度反饋形成偏差，經(jīng)速度調節后產(chǎn)生電流參考量，它與電流反饋量的偏差經(jīng)電流調節后形成PWM占空比的控制量，實(shí)現電動(dòng)機的速度控制。電流的反饋是通過(guò)檢測電阻上的壓降來(lái)實(shí)現的。速度反饋是通過(guò)霍爾傳感器輸出的位置量，經(jīng)過(guò)計算得到的。位置傳感器輸出的位置量還用于控制換相。

圖3三相無(wú)刷直流電動(dòng)機的速度和電流控制

　　
4 軟件控制
　　
系統采用PWM控制算法，電機輸入直流電流且每一時(shí)刻只有兩個(gè)功率管導通，從2407來(lái)的PWM控制信號直接連至驅動(dòng)器，驅動(dòng)器的輸出再連至功率MOSFET管的控制極。2407的CPU時(shí)鐘頻率是20MHz，PWM頻率是20kHz。