DSP ブラシレス DC モーター全体のデジタル制御システム

1 つの制御システムのハードウェア設計ブロック図は

、DC モーターによって認識できる運動方程式です。加速度はモーターのトルクに比例し、トルクはモーター電流に比例します。したがって、モーター制御の高精度、高動的性能を達成するには、テストと制御のためにモーターの速度、電流、位置を同時に把握する必要があります。図1は、ブラシレスDCモータ制御システムのブロック図です。システムは速度レギュレータと電流レギュレータに設定されており、カスケード接続間でモータの速度と電流をそれぞれ調整し、速度レギュレータの出力を電流レギュレータの入力として使用し、電流レギュレータの出力を使用してPWMユニットを制御します。図 1 に示すように、



DSP ブラシレス DC モータの分析用デジタル制御システム全体は

、システム制御ユニットを 2 つの部分に分けることができます。TMS320LF2407A DSP の最小システム実装で構成される点線枠の機能です。これには、DSP と外部ストレージが含まれ、その他のフィードバック信号取得部分が含まれます。ホール素子によって測定された電流フィードバック信号は、A/D モジュール F2407 を介してデジタル量に変換され、ローター位置信号は正しいローター整流子の生成に使用され、光電エンコーダーの検出とモーター回転方向および角度 DSP システムへのフィードバックによって閉ループ制御を形成します。上位マシンによって与えられるシステム位置。整流後の三相交流入力、インバータ回路に直流電力を供給する電圧レギュレータ、上位機から提供されるトリガ信号のインバータ回路。その目的は、PWM信号の幅を調整することにより出力管のオン・オフ時間を制御し、ブラシレスモータの制御を実現することにより、調整可能なデューティ比のPWM信号を出力することである。このシステムの制御戦略は、

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3 つの閉ループ (位置ループ、速度ループ、電流ループ) を通じて機械のサーボ制御を実現する構造です。図 2 に示すように、



DSP ブラシレス DC モータ全体のデジタル制御システムは

、モータ動作時の分析用に、所定の信号偏差後の位置 (Ua と UbPosition ループのフィードバック位置信号) の PID で速度基準 Vg を調整し、測定された位置情報に基づいてフィードバック コントローラを使用して現在の速度 & オメガを計算します。 S、ブラシレスモーター、Vg、ω DSP（速度ループ）で計算されるS PIは、与えられた電圧基準Uigの電流を取得し、電流センサー検出後のモーター巻線電流フィードバック信号をA/DからDSPに入力します。Uig Uif PI計算による現在の一次ループ電流フィードバック電圧Uifからの変換によって、電流レギュレーターの出力を取得してデューティ比を調整し、導通を制御して電源スイッチ管を遮断し、ブラシレスDCモーターの位置、速度、電流またはトルク制御を実現します。

3 つの閉ループ制御システムでは、電流ループと速度ループが内側のリング、外側の位置ループになります。電流ループはシステムの高速性を向上させ、電流ループの内部干渉抑制効果を高め、システムの安全な動作を保証する最大電流を制限する電流ループ PI レギュレータです。速度ループの効果は、負荷外乱に対するシステム能力を高め、速度変動を抑制することです。速度ループ PI レギュレータです。位置ループの役割は、システムの静的精度と動的追跡パフォーマンスを保証することです。位置ループは積分分離PID制御を採用しており、トラックの開始時に積分動作をキャンセルする量を責め、偏差の変化に応じて比例高速トラックにし、充電が新しい値に近づくと再び積分動作を加算します。これにより、オーバーシュートを回避し、定常状態の時間を短縮することができ、積分補正の効果が得られます。図 3 は、ステップ応答曲線と位置追跡結果のステップ タイプを示しています。