高精度無(wú)刷直流電機伺服控制系統的設計與仿真

3 系統與上位機的通訊
系統中用SCI接口完成與上位機的通訊功能，采用RS-232接口實(shí)現通信。通過(guò)上位機可以給定位置量，同時(shí)控制過(guò)程巾電機的速度、電流、位置反饋量等參數，也可以實(shí)時(shí)地發(fā)送給上位機顯示；SPI接口完成串行驅動(dòng)數碼管顯示的功能。通過(guò)數字I／O擴展的鍵盤(pán)設定位置給定量，并由數碼管顯示。

4 系統仿真
本文對速度環(huán)采用增量式PID控制和參數自整定模糊PID控制兩種控制算法，利用北京雅合全公司生產(chǎn)的型號為45ZWN24-25的三相四極無(wú)刷直流電動(dòng)機，對實(shí)驗結果進(jìn)行分析。圖9、圖10分別對應兩種算法在電機啟動(dòng)時(shí)的轉速響應曲線(xiàn)。

分析電機啟動(dòng)時(shí)轉速啟動(dòng)曲線(xiàn)可知，兩種控制箅法都有一定的超調，增量式PID控制算法電機啟動(dòng)達到穩態(tài)的時(shí)間大約為2．8s，超調量為8．27％；而參數自整定模糊PID控制算法電機啟動(dòng)達到穩態(tài)的時(shí)間大約為2．2s，超調量為4．58％，可見(jiàn)，采用參數自整定模糊PID控制算法之后，有效地降低了超調量，縮短了電機啟動(dòng)的時(shí)間，提高了電機的控制精度。

5 結束語(yǔ)
本文設計了以TMS320F2812為核心的數字直流伺服系統，很好地解決了高精度伺服控制系統中PWM信號的生成、電機速度反饋及電機電流反饋問(wèn)題，并實(shí)現了保護功能，使系統硬件得到了極大地簡(jiǎn)化，提高了系統的可靠性。并結合參數自整定模糊PID控制算法實(shí)現了電機的高精度伺服控制，實(shí)驗結果驗證了陔方法的有效性。