高精度無刷直流電機伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真

3 系統(tǒng)與上位機的通訊
系統(tǒng)中用SCI接口完成與上位機的通訊功能，采用RS-232接口實現(xiàn)通信。通過上位機可以給定位置量，同時控制過程巾電機的速度、電流、位置反饋量等參數(shù)，也可以實時地發(fā)送給上位機顯示；SPI接口完成串行驅(qū)動數(shù)碼管顯示的功能。通過數(shù)字I／O擴展的鍵盤設(shè)定位置給定量，并由數(shù)碼管顯示。

4 系統(tǒng)仿真
本文對速度環(huán)采用增量式PID控制和參數(shù)自整定模糊PID控制兩種控制算法，利用北京雅合全公司生產(chǎn)的型號為45ZWN24-25的三相四極無刷直流電動機，對實驗結(jié)果進行分析。圖9、圖10分別對應(yīng)兩種算法在電機啟動時的轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線。

分析電機啟動時轉(zhuǎn)速啟動曲線可知，兩種控制箅法都有一定的超調(diào)，增量式PID控制算法電機啟動達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時間大約為2．8s，超調(diào)量為8．27％；而參數(shù)自整定模糊PID控制算法電機啟動達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時間大約為2．2s，超調(diào)量為4．58％，可見，采用參數(shù)自整定模糊PID控制算法之后，有效地降低了超調(diào)量，縮短了電機啟動的時間，提高了電機的控制精度。

5 結(jié)束語
本文設(shè)計了以TMS320F2812為核心的數(shù)字直流伺服系統(tǒng)，很好地解決了高精度伺服控制系統(tǒng)中PWM信號的生成、電機速度反饋及電機電流反饋問題，并實現(xiàn)了保護功能，使系統(tǒng)硬件得到了極大地簡化，提高了系統(tǒng)的可靠性。并結(jié)合參數(shù)自整定模糊PID控制算法實現(xiàn)了電機的高精度伺服控制，實驗結(jié)果驗證了陔方法的有效性。