一种新型无刷直流电机伺服系统的设计

发布时间：2014-01-05 作者：周保张安年丁喆余成林来源：万方数据

关键字：直流电机伺服系统

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本文介绍了一种基于DSP和CPLD的无刷直流电机（BLDCM）数字化控制系统的设计，利用DSP的高速运算能力和CPLD强大的逻辑功能实现了系统的实时控制并且使得系统外围电路得到了简化。根据无刷直流电机的运行特性采用了PID和自适应模糊PID相结合的控制策略。系统仿真表明，该系统具有很好的动态特性和静态特性。

4 实验结果及分析

　　应用MATLAB仿真软件对位置控制器进行了仿真，给定位置电压为U=1．2V，其中传统PID的参数选取为K。=2，Ki=0．04，K =0．1，仿真结果如图4所示，模糊自适应PID算法明显比传统PID控制算法的效果要好。基于模糊推理的自适应模糊PID控制在降低超调量、加快调节速度和减少稳态误差等方面明显优于传统PID控制。在位置调节器中采用自适应模糊PID控制使得系统在参数变化时依然具有较快的响应能力和较强的鲁棒性。

图4 位置环采用PID调节与自适应模糊PID调节的比较

5 结束语

　　采用以DSP为主处理器，CPLD为协处理器的无刷直流电机控制系统较以往单独以DSP作为控制核心的系统而言，利用了CPLD强大的逻辑功能及对电流的斩波功能大大减轻了DSP的工作负担，使DSP能够完成更为复杂的控制算法且控制的实时性得到了保障。其中对位置环采用模糊自适应PID的控制策略。仿真结果表明，与传统PID控制方式相比，系统的响应能力、控制精度、稳态性等方面均得到明显改善。

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