基于DSP交流伺服系统设计

摘    要

随着材料技术、电力电子技术、控制理论、计算机技术、微电子技术的快速发展以及电动机制造工艺水平的逐步提高，永磁同步电机(PMSM)交流伺服系统在工业领域也具有越来越广泛的应用前景。

全文在数字电机控制专用DSP芯片TMS320F2812的基础上，以永磁同步电机为研究对象，对其控制器进行了系统的研究与设计。论文在分析了永磁同步电机的结构、矢量控制模型的基础上，建立了永磁同步电机矢量控制系统。论文分析了永磁同步电机交流伺服系统整体硬件结构和德州仪器公司最新高速数字信号处理器 (DSP)TMS320F2812的特点。设计了系统的主电路，由三相整流电路、滤波器、能耗制动回路和逆变器四部分组成。重点对控制板电路的设计与实现进行了说明，并运用protel软件对TMS320F2812控制板电路进行原理图和PCB板设计。设计了系统各功能控制软件，并给出主要程序流程图，采用C语言和汇编语言混合编程的方法编写控制程序。实现了DSP与触摸屏的通讯。

关键词：永磁同步电机 矢量控制 数字信号处理器 触摸屏

目  录

中文摘要 I

英文摘要 II

目录 III

第一章     绪论 1

1.1  研究目的 1

1.2  研究背景 1

1.3  研究方法与系统描述 3

1.4  论文內容概述 3

第二章     永磁同步电机结构及其矢量控制 5

2.1  永磁同步电机的结构 5

2.2  永磁同步电机的矢量控制 6

2.2.1  永磁同步电机的矢量控制模型 7

2.2.2  永磁同步电机的矢量控制系统 9

第三章     交流伺服系统的硬件设计 11

3.1  TMS320F2812概述 11

3.2  系统结构及硬件组成 12

3.2.1  系统主电路的设计 14

3.2.2  系统控制电路板的设计 15

第四章     交流伺服系统软件及触摸屏设计 24

4.1  主程序设计 24

4.2  中断程序设计 24

4.2.1  定时器1周期中断程序设计 26

4.2.2  功率保护中断程序设计 26

4.2.3  捕获中断程序设计 27

4.3  DSP与触摸屏的通讯 27

4.3.1  PWS1711触摸屏简介 28

4.3.2  通信协议 28

4.3.3  软件实现 28

第五章     结论 30

参考文献 31

致谢 32

附录A      符号说明 33