DSP在三相無(wú)刷直流電機中的應用

1 概述

　　無(wú)刷直流電機是隨著(zhù)電力電子器件及新型材料發(fā)展而迅速成熟起來(lái)的一種新型機電一體化電機，它既具有交流電機的結構簡(jiǎn)單，運行可靠，維護方便等優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電機那樣良好的調速特性而無(wú)由于機械式換向器帶來(lái)的問(wèn)題，還具有運行轉速穩定、效率高、相對成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應用于各種調速驅動(dòng)場(chǎng)合[1]。以往的無(wú)刷直流電機多由單片機附加許多種接口設備構成.不僅復雜，而且速度也受到限制,難于實(shí)現從位置環(huán)到速度、電流環(huán)的全數字控制，也不方便擴展。而應用數字信號處理器(DSP)實(shí)現的電機伺服系統卻可以只用一片DSP就可以替代單片機和各種接口, 擴展方便，可以實(shí)現位置、速度和電流環(huán)的全數字化控制[2]。

　　本文采用ＴI公司推出的240xDSP作為無(wú)刷直流電機全數字控制核心，組成的伺服系統只需要很少的系統元件。TMS320Ｆ240X是美國ＴI公司推出的高性能16位數字信號處理器(DSP)，是專(zhuān)門(mén)為電機的數字化控制而設計的。這種DSP包括一個(gè)定點(diǎn)DSP內核及一系列微控制器外圍電路，將數字信號處理的運算能力與面向電機的高效控制能力集于一體，可以實(shí)現用軟件取代模擬器件，方便地修改控制策略，修正控制參數，兼具故障檢測、自診斷和與上位機通信等功能。

2  硬件介紹

　　TMS320LF2407A的內核是TMS320C2XX(圖1)，內部采用了哈佛結構，流水線(xiàn)作業(yè)，在20MHz的時(shí)鐘頻率下，指令周期僅為50ns，且多數指令都能在一個(gè)指令周期內完成。其中央算術(shù)邏輯部分包括32位中央算術(shù)邏輯單元(CALU)，32位累加器，CALU的輸入/輸出數據定標移位器，16位