基于控制專(zhuān)用單片機的無(wú)刷直流電機控制器

　　2.3 起動(dòng)控制的實(shí)現

　　在基于3次諧波檢測法控制系統中，同樣也可以采用端電壓法控制系統所采用的3段式起動(dòng)方 法，即整個(gè)起動(dòng)過(guò)程分為轉子定位、加速和切換3個(gè)階段。對于3次諧波檢測法端電壓法，其檢測的靈敏度大大提高。3次諧波檢測法的高靈敏度使得電機的起動(dòng)無(wú)須像端電壓法那 樣復雜，電機一開(kāi)始只輸入輸出一個(gè)定位信號進(jìn)行轉子定位，然后輸出下一個(gè)信號序列，使定子磁場(chǎng)向前跳進(jìn)60°，這時(shí)電機由定位位置轉到下一個(gè)位置的過(guò)程中，3次諧波信號已經(jīng)有效，并向微機發(fā)出1次換相中斷，使得電樞磁場(chǎng)再向前跳進(jìn)60°，轉子在電磁轉矩的作用下向前旋轉，到達換相位置時(shí)，由3次諧波檢測出的轉子位置信號向微機發(fā)出1次換相中斷，使電樞又向前跳進(jìn)，如此循環(huán)，可能使電機逐漸運行至穩定狀態(tài)。實(shí)驗證明，這種簡(jiǎn)化的起動(dòng)方法完全可行。?

　　3 控制系統原理圖［4］

　　由于80C196KB強大的功能，使得以往必須采用外圍擴展硬件電路完成的功能，比如相位差檢 測電路、A/D轉換電路、轉向控制電路、PWM波生成電路等，現在都可以利用80C196KB本身所 帶的硬件設備或控制軟件來(lái)完成，使CPU外圍電路大大簡(jiǎn)化，減少元器件相互之間的電磁干 擾，可靠性也大大提高。根據以上所分析的各功能實(shí)現電路以及實(shí)現辦法，可以構出如圖2 所示的控制系統原理圖。

　　在本系統中，80C196KB的P3、P4口用于作系統總線(xiàn)，P2口用于作為特殊功能口，P1口作為IO 口，P0口用于作A/D轉換以及輸入口。

　　4 控制軟件的實(shí)現

　　主程序主要任務(wù)是初始化各變量及標志的值，設置CPU各設備的控制字，初始化各端 口狀態(tài)及開(kāi)啟相應的中斷，并調節電機的轉速。其流程如圖3所示。

　　HSI FIFO保持寄存器有效中斷主要任務(wù)有兩個(gè)，一個(gè)是在同步機運行狀態(tài)時(shí)，檢測 同步信號 與位置信號的相位差，當相位差滿(mǎn)足規定的條件后，負責切換成無(wú)刷機運行狀態(tài)。另一個(gè)任 務(wù)是在切換成無(wú)刷機運行狀態(tài)后，還承擔測周法檢測電機轉速的任務(wù)。

　　5 實(shí)驗結果

　　本文對250W的樣機進(jìn)行了轉速負反饋控制實(shí)驗，圖4是電機轉速給定量分別為1 500r/min和 2500 r/min時(shí)，負載從空載至額定負載變化時(shí)的穩態(tài)轉速。實(shí)驗結果表明，系統可以 可靠地工 作。電機轉速的穩態(tài)誤差小于32r/min，產(chǎn)生這一誤差的主要原因是由于PWM發(fā)生器占空比分 辨率只有8位。本文設計的控制系統，如果用于壓縮機電機等場(chǎng)合，其性能已滿(mǎn)足要求

參考文獻:

[1].GAL16V8datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/GAL16V8_345888.html.
[2].80C196KBdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/80C196KB_74.html.