早期DSP(Digital Signal Processor)主要用做控制算法的運算,現在設計者讓控制功能也由DSP來實現,在數字控制系統中DSP可以處理所有的工作。由于DSP可以通過精確的算法產生變量估計值,使系統省去不可靠的傳感器,節約成本,可在一些控制中實現無傳感器控制。
對于許多系統,在一般操作之前或當中必須估計一些系統的參數,DSP有足夠的能力在處理其他任務的同時進行辨識和參數估算許多電機數字控制系統包括電源信號調節和功率因數校正。
控制電機的系統,通常采用PWM方法控制能量轉換器,DSP帶有PWM功能。PWM產生單元消除了DAC,提高了供電量。先進的算法,如空間矢量PWM等需進行的大量運算,由于采用了快速DSP控制器這些運算,都可以在1ms之內完成。
這些算法提高了電能的利用率并且消除了不必要的電流諧波,使電能的質量和信號的環境得到提高。在系統運行過程中,故障的診斷和保護功能是必不可少的,由DSP作控制器的系統能夠輕松地實現這些功能。
DSP領域的進步使交流電機調速中具備優良性能,交流感應電機的磁場定向控制能實現很好的瞬態控制和穩態控制。對交流感應電機應用無速度傳感器控制時,節省費用并使可靠性也得到了提高。復雜的電機控制算法如自適應控制也需要用到DSP的強大運算能力來保證實時性。
無刷直流電機驅動系統必須保持適當的相電流大小。高速時,電機的反相電動勢限制著相電流,低速時,反相電動勢接近于零,因此必須采取一些措施如關閉電流反饋環來保持電流。在緊急情況下系統應該能夠禁止所有的PWM通道以保護系統,DSP有足夠的計算資源處理這些復雜的實時請求。
開關磁阻電機驅動系統在很寬的調速范圍內都有很高的效率,并且不需要復雜率轉換器,轉子上沒有繞組,占用空間小。采用雙凸結構,即定子和轉子都有突起的極。把定子上正相相反的繞組串聯連接形成一相,給定子磁極對通以能量則轉子對應的極對向著它運動以減少磁路中的磁阻。
轉子的位置可以直接通過DSP的QEP接口或數字I/O口輸入,控制器通過對它們的數據處理得到合適的PWM方式,再通過外部中斷引腳可以禁止所有的PWM通道以防發生事故,減少了誤操作的發生。
所以,DSP非常適用于電機控制,隨著對DSP功能的不斷開發,在電機控制上將取代單片機而獲得巨大的發展。
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原文標題:電機DPS的技術應用
文章出處:【微信號:NeXt8060,微信公眾號:HALCON圖像處理與機器視覺】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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