摘 要

与模拟电路实现的控制系统相比较，基于DSP的控制器具有控制可靠，噪音低，同时升级比较容易的优点。DSP控制器是电机控制系统的关键部分，它负责对电机的位移反馈信号进行处理并输出控制信号来控制电机的转速。

本文首先介绍了电机控制方面的相关理论知识以及所选用的DSP控制器的结构及编程方法，在控制系统设计中采用TI公司的TMS320VC5402芯片作为控制核心。借助于DSP强大的处理能力和丰富的外设，整套系统省去了以往复杂的硬件电路。

接着，采用C语言与汇编语言混合编程的方法编写软件控制程序。

最后，根据控制要求进行了程序调试并完成了一系列的试验，包括电机控制参数的确定和转速-时间曲线图的绘制等。

实验结果表明，电机起动快速、稳定，具有较宽的调速范围。同时，该系统还具有结构简单、可靠性高等特点，具有广泛的应用前景。

关键词：DSP；控制系统 ；PID算法；电机

ABSTRACT

By comparing the DSP-based control system and the analogue circuit control system, it can be concluded that the control system based on DSP has the advantages of high reliability, low noise, easily upgrading .As one key part of the control system,

the function of control device is to deal with the displacement signal from the motor

and the output of control signal so as to control motor speed.

This paper firstly introduces the relevant theoretical knowledge of the motor control as well as the DSP controller structure and programming methods, TI TMS320VC5402 control chip is used as the core in the control system. Using DSP powerful processing capability and rich peripherals, the entire system saved the complexity of the hardware circuit.

Then, the Mixed-Language programming method which includes C and the Assembly Language is used to complet the software control procedures.

Finally, according to the control requirements, the programs are debugged and a series of experiments are completed which include the parameters of motor control and Speed-time curve diagram.

The experimental results show that the motor starts fast and stable with wider area ofspeeding. This control system has the characteristic of simple structure, high dependability, and can be used in many fields.

Key words：DSP; Contro System; PID Arithmetic; Motor        

前   言

一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换装置，其应用范围巳遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活之中。近些年来，随着现代电力电子技术控制技术和计算机技术的发展，电机的应用技术也得到了进一步的发展，新产品、新技术层出不穷。除了人们己经熟悉的普通电机外，许多不同用途的特种电机也不断问世，如广泛应用于办公设备的无刷直流电机和高精度的步进电机、用于照相机的超声波电机用于心脏血液循环系统的微型电机等等。另一方面由于应用了电力电子技术电机的控制技术变得更加灵活效率也更高。

电机的控制器经历了从模拟控制器到数字控制器的发展，由于模拟器件的一些参数受外界因素影响较大，并且它的精度也差。所有这些都使得模拟控制器的可重复性比较差，控制效果不理想。数字控制器与模拟控制器相比较，具有可靠性高、参数调整方便、更改控制策略灵活、控制精度高、对环境因素不敏感等优点^[1]。

数字控制系统能够很好地解决模拟系统存在的问题，它消除了系统参数的漂移，而且在保持较低成本的同时，实现了系统的数字化处理和控制算法的可靠升级，因此调速电机的控制器逐渐朝数字化方向发展。

80年代出现了高性能处理器，如通用DSP，其处理速度快，弥补了传统微处理器指令功能不强，处理速度慢，乘、除法所用指令周期过多，外围电路数据转换速度慢等缺点的不足，使电动机的转速控制能够达到很高的精度，大大提高了电动机控制系统的性能。

采用电机专用DSP为核心的全数字电机控制系统，系统硬件得到极大简化，提高了系统的可靠性，减小了体积，降低了成本。因此采用电机专用DSP研制出的电机控制系统具有高效性和实用性，对这一系统的研制对电动机的普及应用将会有很好的前景。

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