专利名称：无刷直流电机控制方法
技术领域：
本发明属于电机控制技术领域，特别涉及一种无刷直流电机控制方法。
背景技术：
20世纪初，直流电动机的发展已经趋于成熟。传统的直流电机拥有优良的转矩特性和调速性能，因此在运动系统中得到了广泛的应用。新型电力电子器件、微处理器技术、新型控制理论的发展，以及低成本、高磁能积的永磁材料的问世，均为无刷直流电机的广泛应用奠定了坚实的基础。目前，无刷直流电机控制系统实时性差、控制精度低，因此开发新型电机控制系统是当今研究的热点。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种无刷直流电机控制方法。本发明的技术方案是这样实现的由主控模块、功率驱动模块和无刷直流电机组成，主控模块和功率驱动模块相连接，功率驱动模块和无刷直流电机相连接。主控模块由控制芯片、晶振\复位模块、电源模块、外部扩展模块组成，晶振\复位模块、电源模块、外部扩展模块和主控芯片的电源接口、复位时钟接口和外部扩展接口相连接；功率驱动模块由相电流检测电路、转子位置检测电路、光耦隔离电路、驱动保护电路及驱动逆变电路组成，相电流检测电路、转为位置检测电路、驱动保护电路和无刷直流电机及主控芯片相连接，光耦隔离电路与主控芯片及驱动逆变电路相连接，驱动逆变电路和光耦隔离及无刷直流电机相连接。主控制电路部分，以TMS320F2812DSP为核心的电路，其作用为测量转速和相电流反馈值，完成速度环和电流环控制器的运算，产生控制电机的PWM信号，控制IGBT开关；功率变化电路部分由六个IGBT搭建而成，它的作用是在PWM信号的控制下，将工作电压按规律加到电机的三相绕组上，使电机工作；检测电路主要检测电机的位置信号和电流反馈信号，并送到DSP中；保护电路部分主要用于防止IGBT因过流，短路或其他一些意外被烧坏，主要有过压欠压保护，过流保护，过温保护。该控制方法，分为控制系统主程序和初始化程序两部分；
控制系统主程序主要完成变量声明、系统的初始化、设置中断向量表等。该程序包括以下步骤
1)变量及函数声明；
2)系统初始化子程序；
3)关中断；
4)使能T2周期中断和内核中断INT3；
5)开中断；
6)循环等待每执行一次BackTicker值加I;
7)检验是否T2计数器周期匹配，不匹配执行步骤6；
8)中断服务子程序。
初始化程序包括对整个DSP的各部分的初始化。首先对事件管理器进行初始化，事件管理器EVA的定时器T2开始计时。初始化GPI0，是为了将EVA的PWMl PWM6引脚设置为外设功能，并且在发生周期匹配的时候进入中断。之后分别进行PWM初始化、日志文件初始化、将CAPl CAP3引脚设置成数字量输入状态。ADC模块初始化、速度运算模块初始化、捕获模块初始化、速度PID初始化、电流PID初始化。由于2812是定点的DSP所以在程序中要进行了Q格式转化。该程序包括以下步骤
1)系统初始化；
2)中断向量表初始化；
3)EVA的定时器2初始化；
4)PWM模块初始化；
5)ADC模块初始化；
6)速度计算模块初始化；
7)捕捉模块初始化；
8)PID模块初始化；
9)程序结束。本发明的优点控制系统采用最新的无刷直流电机专用控制芯片为核心实现对电机运动的控制，具有实时性好、控制精度高、系统可靠性高等优点。
图1为控制系统结构框 图2为控制系统软件流程 图3为控制系统初始化流程图。
具体实施例方式本发明的详细结构结合实施例加以说明。该控制系统结构框图如图1所示，主控制芯片选用TMS320LF2812，外部扩展芯片选择IS61LV6416，功率驱动芯片选择IR2132，隔离光耦选择6N137。控制系统主要由主控模块、功率驱动模块和无刷直流电机组成，主控模块的信号输出端口 PWM1-PWM6和功率驱动模块中光耦隔离电路的信号输入端口 V+相连接，功率驱动模块输出信号端口和无刷直流电机相连接。主控模块由控制芯片、晶振\复位模块、电源模块、外部扩展模块组成，晶振\复位模块的输出端、电源模块输出端、外部扩展模块输出端和主控芯片的电源接口、复位时钟接口 X1\X2、CLKOUT和外部扩展接口 PS\DS相连接；功率驱动模块由相电流检测电路、转子位置检测电路、光耦隔离电路、驱动保护电路及驱动逆变电路组成，相电流检测电路的输出端口、转为位置检测电路的输出端口、驱动保护电路的输出端口和无刷直流电机本体及主控芯片的ADC端口及信号捕捉端口相连接，光耦隔离电路的输出、输入端口与主控芯片的输入端口及驱动逆变电路的输出端口相连接，驱动逆变电路的输入、输出端口和光耦隔离的输出端口及无刷直流电机的绕组相连接。主控制电路部分，以TMS320F2812DSP为核心的电路，其作用为测量转速和相电流反馈值，完成速度环和电流环控制器的运算，产生控制电机的PWM信号，控制IGBT开关；功率变化电路部分由六个IGBT搭建而成，它的作用是在PWM信号的控制下，将工作电压按规律加到电机的三相绕组上，使电机工作；检测电路主要检测电机的位置信号和电流反馈信号，并送到DSP中；保护电路部分主要用于防止IGBT因过流，短路或其他一些意外被烧坏，主要有过压欠压保护，过流保护，过温保护。控制系统主程序如图2所示，主要完成变量声明、系统的初始化、设置中断向量表等。该程序包括以下步骤
9)变量及函数声明；
10)系统初始化子程序；
11)关中断；
12)使能T2周期中断和内核中断INT3；
13)开中断;
14)循环等待每执行一次BackTicker值加I;
15)检验是否T2计数器周期匹配，不匹配执行步骤6；
16)中断服务子程序。10)初始化程序如图3所示包括对整个DSP的各部分的初始化。首先对事件管理器进行初始化，事件管理器EVA的定时器T2开始计时。初始化GPI0，是为了将EVA的PWMl PWM6引脚设置为外设功能，并且在发生周期匹配的时候进入中断。之后分别进行PWM初始化、日志文件初始化、将CAPl CAP3引脚设置成数字量输入状态。ADC模块初始化、速度运算模块初始化、捕获模块初始化、速度PID初始化、电流PID初始化。由于2812是定点的DSP所以在程序中要进行了 Q格式转化。该程序包括以下步骤
11)系统初始化；
12)中断向量表初始化；
13)EVA的定时器2初始化；
14)PWM模块初始化；
15)ADC模块初始化；
16)速度计算模块初始化；
17)捕捉模块初始化
18)PID模块初始化 程序结束。
权利要求
1.一种无刷直流电机控制方法，其特征在于分为控制系统主程序和初始化程序两部分；控制系统主程序主要完成变量声明、系统的初始化、设置中断向量表，该程序包括以下步骤(1)变量及函数声明；(2)系统初始化子程序；(3)关中断；(4)使能T2周期中断和内核中断INT3；(5)开中断；(6)循环等待每执行一次BackTicker值加I;(7)检验是否T2计数器周期匹配，不匹配执行步骤6；(8)中断服务子程序；初始化程序包括对整个DSP的各部分的初始化，首先对事件管理器进行初始化，事件管理器EVA的定时器T2开始计时，初始化GPI0，是为了将EVA的PWMl PWM6引脚设置为外设功能，并且在发生周期匹配的时候进入中断；之后分别进行PWM初始化、日志文件初始化、将CAPl CAP3引脚设置成数字量输入状态；ADC模块初始化、速度运算模块初始化、捕获模块初始化、速度PID初始化、电流PID初始化，由于2812是定点的DSP所以在程序中要进行了 Q格式转化，该程序包括以下步骤(1)系统初始化；(2)中断向量表初始化；(3)EVA的定时器2初始化；(4)PWM模块初始化；(5)ADC模块初始化；(6)速度计算模块初始化；(7)捕捉模块初始化；(8)PID模块初始化；(9)程序结束。
全文摘要
一种无刷直流电机控制方法，属于电机控制技术领域。分为控制系统主程序和初始化程序两部分；控制系统主程序主要完成变量声明、系统的初始化、设置中断向量表。初始化程序包括对整个DSP的各部分的初始化。本发明的优点控制系统采用最新的无刷直流电机专用控制芯片为核心实现对电机运动的控制，具有实时性好、控制精度高、系统可靠性高等优点。
文档编号H02P6/08GK103001560SQ20121046727
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者李翠, 王春艳 申请人:沈阳洪达信息科技有限公司