dsp小项目电机调速

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转子的位置可以直接通过DSP的QEP接口或数字I/O口输入,控制器通过对它们的数据处理得到合适的PWM方式,再通过外部中断引脚可以禁止所有的PWM通道以防发生事故,减少了误操作的发生。

开关磁阻电机驱动系统在很宽的调速范围内都有很高的效率,并且不需要复杂率转换器,转子上没有绕组,占用空间小。采用双凸结构,即定子和转子都有突起的极。把定子上正相相反的绕组串联连接形成一相,给定子磁极对通以能量则转子对应的极对向着它运动以减少磁路中的磁阻。

无刷直流电机驱动系统必须保持适当的相电流大小。高速时,电机的反相电动势限制着相电流,低速时,反相电动势接近于零,因此必须采取一些措施如关闭电流反馈环来保持电流。在紧急情况下系统应该能够禁止所有的PWM通道以保护系统,DSP有足够的计算资源处理这些复杂的实时请求。

DSP领域的进步使交流电机调速中具备优良性能,交流感应电机的磁场定向控制能实现很好的瞬态控制和稳态控制。对交流感应电机应用无速度传感器控制时,节省费用并使可靠性也得到了提高。复杂的电机控制算法如自适应控制也需要用到DSP的强大运算能力来保证实时性。

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这些算法提高了电能的利用率并且消除了不必要的电流谐波南雄农村创业培训班地址,使电能的质量和信号的环境得到提高。在系统运行过程中,故障的诊断和保护功能是必不可少的,由DSP作控制器的系统能够轻松地实现这些功能。

控制电机的系统,通常采用PWM方法控制能量转换器,DSP带有PWM功能。PWM产生单元消除了DAC,提高了供电量。先进的算法,如空间矢量PWM等需进行的大量运算,由于采用了快速DSP控制器这些运算,都可以在1ms之内完成。

对于许多系统,在一般操作之前或当中必须估计一些系统的参数,DSP有足够的能力在处理其他任务的同时进行辨识和参数估算许多电机数字控制系统包括电源信号调节和功率因数校正。

早期DSP(Digital Signal Processor)主要用做控制算法的运算,现在设计者让控制功能也由DSP来实现,则在数字控制系统中DSP可以处理所有的工作。由于DSP可以通过精确的算法产生变量估计值,使系统省去不可靠的传感器,节约成本,可在一些控制中实现无传感器控制。

为了能对电机进行速度、位置和电流的控制,同时也能够与上位机进行通信,设计了伺服系统控制框图2所示,主要包括电机、谐波减速器、光电编码器、控制板、驱动板,它们组成一个有机的整体,共同实现电机伺服控制和助力功能。控制板实现电机的闭环控制和通信,驱动板进行功率放大,驱动电机运转。

随着科学技术的发展,人类在微电子、计算机、电力电子技术和电机制造等诸多领域取得了巨大进步,并直接推动了伺服控制技术的飞速发展和广泛应用。诸如在各种数控设备、工业机器人、大规模集成电路制造、交通运输、载人宇宙飞船、电动工具以及家用电器等领域的应用都日益广泛。本文提出了一种基于DSP和功率模块的电机伺服控制系统设计方案。

本文设计了一种基于DSP的伺服电机数字控制系统,基于数字控制系统的优点, 构建了基于DSP的数字控制系统, 并叙述了数字控制系统的构成、所能实现的控制功能、系统特点和系统的设计。该系统以PWM矢量控制技术为基础,以DSP为核心,实现伺服电机复杂的矢量控制,能够对电机进行平稳调速与实时控制,并提高了电机的稳定性。

实验结束后,建议先按下Stop 按钮,让电机停止转动,然后点击黄色按钮暂停程序运行,再点击红色按钮退出CCS与实验箱的连接,最后实验箱断电即可。

点击运行程序,LCD会显示控制界面,可通过点击 LCD 屏幕上的按钮控制电机的转动速度和方向,同时LCD 屏幕会显示转动方向和 PWM 的占空比。

实验结束后,建议先按下Stop 按钮,让电机停止转动,然后点击黄色按钮暂停程序运行,再点击红色按钮退出CCS与实验箱的连接,最后实验箱断电即可。

点击运行程序,LCD会显示控制界面,可通过点击 LCD 屏幕上的按钮控制电机的转动速度和方向,同时LCD 屏幕会显示转动方向和 PWM 的占空比。

配置使能定时器的函数源码和函数使用说明可以查看timer.c。其中,第一个参数是定时器模块寄存器的基地址,第二个参数是要使能的定时器,第三个参数是配置使能定时器的模式。

配置定时器周期的函数源码和函数使用说明可以查看timer.c。其中,第一个参数是定时器模块寄存器的基地址,第二个参数是要设置周期的定时器,第三个参数是设置的周期大小。

配置定时器的函数源码和函数使用说明可以查看timer.c。其中,第一个参数是定时器模块寄存器的基地址,第二个参数是用于配置定时器模块。

配置GPIO输出值的函数源码和函数使用说明可以查看gpio.c。其中,第一个参数是GPIO的基地址,第二个参数是GPIO的编号,第三个参数设置GPIO的电平。

配置GPIO管脚方向的函数源码和函数使用说明可以查看gpio.c。其中,第一个参数时GPIO的基地址,第二个参数是GPIO的编号,第三个参数设置GPIO的方向。

基于StarterWare控制外设时可调用对应的API接口,无需配置复杂的寄存器。GPIO管脚复用配置的函数源码可以查看GPIO.c。

主要特性包括提供功能强大的构建块,例如按钮,图表,列表,滑块,图像等,提供带有动画,抗锯齿,不透明,平滑滚动的高级图形,允许各种输入设备,例如触摸板,鼠标,键盘,编码器等。

LVGL是轻量级通用型图形库,是一个免费的开放源代码图形库,是高度可裁剪、低资源占用、界面美观且易用的嵌入式系统图形库。它提供创建具有易于使用的图形元素,精美的视觉效果和低内存占用的嵌入式GUI所需的一切。

程序流程设计中首先要进行电机初始化,接着进行定时器和定时器中断初始化,然后进行LCD显示及触摸初始化,接着初始化并配置LVGL,最后进行LCD触摸检测并控制直流电机的转动。

定频调速是在脉冲波形的频率不变的前提下,通过改变一个周期波形中高电平的时间从而改变波形的占空比,从而改变平均电压,调整电机的转速。

但是前两种方法在调速时改变了控制脉宽的周期农村创业养殖暴利行为,从而引起控制脉冲频率的改变,当该频率与系统的固有频率接近时将会引起振荡。为避免这个,本实验设计采用定频调宽改变占空比的方法来调节直流电动机电枢两端电压。

脉冲宽度调制即是PWM,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。主要的特点是脉冲,也就是方波的宽度调节,重点在于占空比控制上。

第三,直流无刷电机大部分都自带驱动电路,驱动起来只要给它接上额定电压后,输入调速PWM信号就可以了。这点无需再添加专门的驱动电路。

第二,直流无刷是基于交流调速原理基础上制造出来的,性能方面既有直流电机的启动转矩大,转速稳定调速方便,又有交流电机的结构简单没有易损件。

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器的电机,又称无换向器电机。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动等等。无刷直流电机可应用于汽车、工具、工业工控、自动化以及航空航天等等。

改变直流有刷电机电机速度的最有效方式是采用脉宽调制技术,改变pwm信号的脉冲宽度可以调节电机的速度。脉冲高低电平间的比例称为pwm信号的占空比。

直流有刷电机是内含电刷装置的将直流电能转换成机械能或将机械能转换成直流电能的旋转电机。区别于直流无刷电机,电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的。直流有刷电机是所有电机的基础,它具有启动快、制动及时、可在大范围内平滑地调速、控制电路相对简单等特点。

控制直流无刷电机的管脚为GPIO5[15]和 GPIO5[8]。其中直流无刷电机内置霍尔传感器,霍尔传感器是根据霍尔效应制

硬件原理图,看到有 2 个直流电机接口,可分别连接直流有刷电机和直流无刷电机。实验箱上只预留一个直流电机的位置,出货默认配置的是直流有刷电机。其中驱动直流有刷电机的管脚分别为:GPIO0[13]和 GPIO0[15]。

专题: 农村处创业   农村弄创业   农村创业生