基于32位DSP及電機驅動芯片的懸掛運動控制系統設計

　　3.3電機位置閉環控制方法

　　步進電機閉環控制框圖如圖6所示，TMS320F28027分別用2個定時器來控制兩個電機，用絕對式編碼器對位置進行監控，進行失步補償，保證位置正確，并且可以使曲線圓滑。

　　圖6步進電機閉環控制框圖

　　步進電機的型號為42HS4813A4，為了防止失步，步進電機每步的最小間隔為4ms，并且用軟件對步進電機進行了十六細分，即每步的間距為0.45°。控制電機部分的程序流程圖如圖7所示。

　　圖7控制電機部分的程序流程圖

　　控制代碼如下：

　　3.4畫圖算法

　　利用幾何關系任意點到任意點的算法，分別給處理器一連串的位置坐標，控制物體的運動軌跡，如圖8所示。

　　圖8畫圓取點示意圖

　　相同間隔取N個點，分別輸入處理器，來控制物體的坐標。將取的點傳遞給TMS320F28027時，為了讓圓足夠的平滑，消去鋸齒狀，所以在圓上取了200個點。控制代碼如下所示：

　　4系統測試

　　系統完成后，進行了兩項測試，分別是畫圓運動和運動到指定點。

　　其中畫圓運動測試是在輸入圓心坐標以及半徑后，對實際畫出圓的直徑與理論直徑作了對比，并且記錄了畫圓的耗時。此測試中，圓心坐標為(40.0cm，40.0cm)，輸入的半徑值為30.0cm，測試結果如表1所列。

　　表1畫圖運動測試結果

　　其中，運動到指定點測試是以坐標原點為起始點，在輸入指定坐標之后，對原點到指定點距離的理論值和實際值作了對比，并且記錄了運動完后回到原點的誤差距離，即是否能準確回到原點。在此測試中，運動的原點坐標為(0cm，0cm)，目標坐標為(49.0cm，50.0cm)，即距離原點為70.0cm，實際測試時，運動到(49.1cm，49.2cm)，即距離原點69.5cm，測試結果如表2所列。

　　表2運動到指定點測試

　　由測試結果可看出，該系統具有高效、穩定、準確的優點，符合實驗預期。