简要分析DSP电机控制系统

简要分析DSP电机控制系统

DSP电机控制系统，作为我国现在的电机控制中常用的控制系统，该控制系统的起步阶段及发展成熟阶段都值得我们进行研究和探讨。结合我们多年的工作经验，对DSP电机控制系统进行必要的详细分析讨论是有必要的，这样可以为更多应用到这种控制系统的机械从业者提供建议和意见。

标签：DSP电机控制系统；结构分析；特点分析

前言

DSP电机控制系统是一种应用了专业的综合性微处理器的一种控制系统，通过这种微处理器，我们可以检测到电机的输出和输入信号及数据，DSP电机控制系统是专业处理并且具有运算功能的信号处理系统。DSP控制系统的出现，成功的带来了不同相关领域的技术性突破，例如：（1）计算机领域；（2）消费类领域；（3）通信领域；（4）军事领域；（5）汽车领域等，通过这些主要的相关领域的技术突破，促使了DSP控制系统的技术创新，这一种双赢的局面。

1 DSP电机控制系统的概况

DSP电机控制系统是一种比较常见的电机控制系统，其原理简单，DSP电机控制系统主要有四种部件组成：（1）电机；（2）DSP；（3）驱动放大电路；（4）光盘编码器等。其工作原理是：DSP收到主电机向其发出的输入信号数据（这种信号数据主要就是指电机的转动方向和转动速度），DSP会将输入信号数据实时转化成PWM信号进行输出，再通过驱动放大部件传送回电机，从而实现信号输出。最后经过编码器的作用来实时检测电机的转动角度及转动方向，将检测数据反馈至DSP电机控制系统中，形成一个闭环的控制系统，实现精准的控制电机运作的动作。

下面就DSP电机控制系统的优越性进行四方面的叙述，分别为：（1）DSP电机控制系统的结构。（2）DSP电机控制系统的特点。（3）DSP电机控制系统的芯片设计。（4）DSP电机控制系统的作用。通过这四方面的叙述，可以总结出DSP电机控制系统较之于其他的传统的电机控制系统的区别，体现出DSP电机控制系统的优越性。

1.1 DSP电机控制系统的结构

DSP电机控制系统的结构使用的是哈佛结构，但是也是改进后的哈佛结构，这种结构在数据方面和程序是两个相互独立的结构，这样就会很大程度上提升控制结构的计算能力，所以DSP电机控制系统可以实现较为复杂的控制，例如：电机的智能控制；电机的优化控制等等。同时也可以体现出现代算法的优势及控制理论的先进。

1.2 DSP电机控制系统的特点

DSP电机控制系统简化了电机的控制器，特别是电机控制器的硬件部分，将硬件部分的设计操作难度降低，减轻了DSP电机控制系统的整体重量，缩小了DSP电机控制系统的整体体积，这样就使DSP电机控制系统在能耗方面有所下降。

1.3 DSP电机控制系统的芯片设计

DSP电机控制系统的芯片的设计特别是内部的设计，很大程度上提升了DSP电机控制系统的相关元件的稳定度和可靠度，进而提升了整套DSP电机控制系统的使用性。

1.4 DSP电机控制系统的作用

电机的控制系统的软件和硬件的完美结合是通过DSP电机控制系统来实现的，在DSP电机控制系统中，控制电路为统一的控制电路，在感应电机和永磁同步电机的控制系统中，他们二者的硬件的电路在结构方面是一致的，我们在进行电机控制时，只需要依照不同电机的种类及类型进行控制程序的具体编写，这样就会很大程度上提升了DSP电机控制系统的灵活性能，保障了控制的机动性。

2 电机控制系统的相关发展史

从电机的能量转化过程来看，电机的控制系统主要经历了三个转变过程：第一，电机的机械控制系统；第二，电机的机械控制系统与电气控制系统相结合的控制系统；第三、电机的全电气控制系统。我们如果从电机的控制电路的角度来分析，电机的控制系统主要经历了四个转变过程：第一，电机的模拟控制电路；第二，电机的数字控制电路；第三，电机的模拟混合控制电路；第四，电机的全数字控制电路。我们如果从电机的控制策略的角度来进行分析，电机的控制系统主要经历了两个转变过程：第一，电机的低效并且有级的控制；第二，电机的高性能的智能控制。电机在运行过程中的控制系统是电机的位置控制；或者是电机的位置伺服控制。通常情况下，电机在运行过程中的控制系统就是使用电机的伺服驱动装置来完成的，通过伺服驱动装置的编程指令来实现电机的运动轨迹操作。电机控制系统的运行功率一般是很小的，但是电机控制系统对于电机的运行轨迹的精准度的要求还是非常高的，而且还可以实现重复的电机启动操作和电机制动操作。电机控制系统在很多领域得到了应用和推广，例如，导航领域，雷达领域，机器人领域等。

3 电机控制系统的不同类型

电机控制系统的类型介绍，文章主要从以下四个方面进行介绍：第一，直流电机的控制系统的介绍。第二，感应电机的控制系统的介绍。第三，同步电机的控制系统的介绍。第四，变磁阻电机的控制系统的介绍。其实在实际的电机控制应用中，还有很多种的控制类型，但是以下这四种电机控制系统最为常见。

3.1 直流电机的控制系统介绍

在进行直流电机的控制时，由于直流电机中的励磁磁场完全解耦于电枢磁场，所以直流电机的控制在这两种磁场中可以独立的进行控制，这样的控制可以使直流电机拥有较好的调速度功能，力矩的传输大，调速的范围广，同时还比较容易进行控制。直流电机的控制系统主要应用在拖动系统中，但是在推进系统中，直流电机控制系统也非常常见。

3.2 感应电机的控制系统介绍

感应电机具有很多的特点，例如，电机的定子通常的情况下是采用的对称的多相绕组；电机的转子采用的是绕线式，也可以使用鼠笼式。在感应电机中，不同的转子的结构，采用的电机控制策略不同，在实际应用中，感应电机的控制形同主要有五种方式：第一，电机的转差频率控制；第二，电机的矢量变换控制；第三，电机的直接转矩控制；第四，电机的智能控制；第五，电机的空间矢量调制控制等。

3.3 同步电机的控制系统介绍

同步永磁电机的驱动电源的形式主要有两种形式：第一，电源的正弦波形式；第二，电源的房玄波形式。第一种的电源形式的电机成为永磁同步电动机，第二种的电源形式的电机成为直流无刷永磁电动机。这两种的电机的转换器都是比较简单的，我们一般情况下称做磁敏式霍尔传感器。在国际上比较先进的传感器有：（1）转矩脉动传感器；（2）削弱齿谐波传感器；（3）消除位置传感器；（4）关于变磁阻电机的控制系统的介绍。变磁阻电机是由三种不同形式的电机组成，他们有a.反应式步进电机；b.同步磁阻电机；c.开关磁阻电机。这种电机的控制系统要求的精度较之上述三种更高，可以实现电机的正反转的控制。

4 DSP电机控制系统中常见问题

（1）DSP电机控制系统应该进一步的优化其结构。（2）DSP电机控制系统应该及时更新其硬件。

参考文献

[1]刘鼎.基于DSP的永磁无刷直流电机模糊控制系统的研究与实现[D].湖南大学，2010.

[2]黄杨晖，戴曙光，穆平安，等.DSP在电机控制系统中的应用与研究[J].仪器仪表学报 ISTIC PKU，2003，Z2.

[3]朱伟兴，张建.采用DSP的多电机同步控制系统[J].电机与控制应用ISTIC PKU，2012，2.

[4]伍艮常.基于DSP的无刷直流电动机控制系统的设计[J].组合机床与自动化加工技术 ISTIC PKU，2010，1.