DSP直流无刷电机综合控制实验.doc

东南大学自动化学院 实 验 报 告 课程名称： DSP技术及课程设计 实验名称： 直流无刷电机控制综合实验 院 （系）： 自动化 专 业： 自动化 姓 名： 学 号： 实 验 室： 电工电子中心304 实验组别： 同组人员： 实验时间： 2016 年 6 月 2日 评定成绩： 审阅教师： 目 录 一、实验目的? 二、实验要求 2.1 基础功能 2.2 提高功能 三、实验设备与实验原理 3.1 直流无刷电动机 3.2 电机驱动与控制 3.3 AD采集 3.4 LCD与按键 实验内容与步骤 4.1 确定正/反转表 4.2 控制电机正转/反转 4.3 运用电位器旋钮调速与波形显示 4.4 键盘与LCD的使用 4.4.1 矩阵键盘的使用 4.4.2 LCD的使用 4.5 键盘与LCD的结合使用控制电机 4.6 PID闭环控制电机转速 4.6.1 电机转速的获取 4.6.2 增量式PID控制算法 4.6.3 增量式PID控制电机转速 实验结果记录 实验总结 直流无刷电机综合控制实验 一、实验目的? 通过实验，验证霍尔传感器指示灯与捕获端口读取的状态是否一致，总结出电机正转和反转霍尔传感器捕获端口读取的状态的变化顺序。通过利用ti的bldc提供的库，给pwm状态指针赋值，观察电机转动状态，和与霍尔传感器状态的对应关系，使之能够总结出使电机正转，和反转的pwm指针变化顺序，霍尔传感器捕获数据的变化顺序。通过总结的变化顺序，能够自行控制电机正转，反转，锁定状态。 利用F28335核心板与ICETEK-MOTOR-E运动控制板，实现直流无刷电机的驱动与转速控制，利用小键盘或电位器对直流无刷电机进行转速调节，并利用液晶屏显示转速等状态信息。 二、实验要求 2.1 基础功能 ①掌握F28335核心板与ICETEK-MOTOR-E运动控制板的使用方法，接线正确，能捕获并证实霍尔传感器状态变化规律（表1）； ②能正确总结出正/反转控制表（表2），从而控制电机正转/反转； ③能通过修改占空比，用示波器观察pwm口输出波形的变化。——以上40% ④能通过阅读学习“ICETEK-Motor-E使用说明书.pdf”，发现ICETEK-MOTOR-E运动控制板中的电位器信号，编制程序从DSP相应的ADC输入端口采集该电位器信号，能用CCS图形显示AD变换结果曲线； ⑤能编制程序，利用AD变换结果调节PWM占空比，从而对直流无刷电机进行调速； 2.2 提高功能 ①能设计基本的人机接口软件，即编制程序，利用小键盘进行正转、反转、停止功能选择，利用液晶屏显示（示意）正转、反转、停止等状态信息，并可自行扩展其它辅助功能。 ②利用28335的ECAP捕捉霍尔传感器计算电机转速，实现闭环调速。 ③其它自选扩展功能。 ④验收现场提问。 三、实验设备与实验原理 3.1 直流无刷电动机 ICETEK-F2812-BCM实验箱采用的直流无刷电机是三相方波控制型直流无刷电机(BLDCM)，如果按照一定顺序给电机的各相通入方波即可使电机转动，转动的速度及力矩与通入电机定子绕组的电压、电流成正比关系。 定子三相绕组有星形联结方式和三角联结方式，而“三相星形联结的二二导通方式”最常用。 上图显示了定子绕组的联结方式（转子未画出），三个绕组通过中心的连接点以“Y”型的方式被联结在一起。整个电机就引出三根线A, B, C。当它们之间两两通电时，有6种情况，分别是AB, AC, BC, BA, CA, CB，下图(a)~(f)分别描述了这6种情况下每个通电线圈产生的磁感应强度的方向（红、兰色表示）和两个线圈的合成磁感应强度方向（绿色表示）。在图(a)中，AB相通电，中间的转子（图中未画出）会尽量往绿色箭头方向对齐，当转子到达图(a)中绿色箭头位置时，外线圈换相，改成AC相通电，这时转子会继续运动，并尽量往图(b)中的绿色箭头处对齐，当转子到达图(b)中箭头位置时，外线圈再次换相，改成BC相通电，再往后以此类推