基于控制專用單片機的無刷直流電機控制器

　　2.3 起動控制的實現

　　在基于3次諧波檢測法控制系統中，同樣也可以采用端電壓法控制系統所采用的3段式起動方 法，即整個起動過程分為轉子定位、加速和切換3個階段。對于3次諧波檢測法端電壓法，其檢測的靈敏度大大提高。3次諧波檢測法的高靈敏度使得電機的起動無須像端電壓法那 樣復雜，電機一開始只輸入輸出一個定位信號進行轉子定位，然后輸出下一個信號序列，使定子磁場向前跳進60°，這時電機由定位位置轉到下一個位置的過程中，3次諧波信號已經有效，并向微機發出1次換相中斷，使得電樞磁場再向前跳進60°，轉子在電磁轉矩的作用下向前旋轉，到達換相位置時，由3次諧波檢測出的轉子位置信號向微機發出1次換相中斷，使電樞又向前跳進，如此循環，可能使電機逐漸運行至穩定狀態。實驗證明，這種簡化的起動方法完全可行。?

　　3 控制系統原理圖［4］

　　由于80C196KB強大的功能，使得以往必須采用外圍擴展硬件電路完成的功能，比如相位差檢 測電路、A/D轉換電路、轉向控制電路、PWM波生成電路等，現在都可以利用80C196KB本身所 帶的硬件設備或控制軟件來完成，使CPU外圍電路大大簡化，減少元器件相互之間的電磁干 擾，可靠性也大大提高。根據以上所分析的各功能實現電路以及實現辦法，可以構出如圖2 所示的控制系統原理圖。

　　在本系統中，80C196KB的P3、P4口用于作系統總線，P2口用于作為特殊功能口，P1口作為IO 口，P0口用于作A/D轉換以及輸入口。

　　4 控制軟件的實現

　　主程序主要任務是初始化各變量及標志的值，設置CPU各設備的控制字，初始化各端 口狀態及開啟相應的中斷，并調節電機的轉速。其流程如圖3所示。

　　HSI FIFO保持寄存器有效中斷主要任務有兩個，一個是在同步機運行狀態時，檢測 同步信號 與位置信號的相位差，當相位差滿足規定的條件后，負責切換成無刷機運行狀態。另一個任 務是在切換成無刷機運行狀態后，還承擔測周法檢測電機轉速的任務。

　　5 實驗結果

　　本文對250W的樣機進行了轉速負反饋控制實驗，圖4是電機轉速給定量分別為1 500r/min和 2500 r/min時，負載從空載至額定負載變化時的穩態轉速。實驗結果表明，系統可以 可靠地工 作。電機轉速的穩態誤差小于32r/min，產生這一誤差的主要原因是由于PWM發生器占空比分 辨率只有8位。本文設計的控制系統，如果用于壓縮機電機等場合，其性能已滿足要求

參考文獻:

[1].GAL16V8datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/GAL16V8_345888.html.
[2].80C196KBdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/80C196KB_74.html.