【摘 要】
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基于直流电机驱动器的国内外研究现状以及未来的发展方向,论文提出一种可用于多电机协同控制的直流电机驱动器,由数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)生成脉冲宽度
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基于直流电机驱动器的国内外研究现状以及未来的发展方向,论文提出一种可用于多电机协同控制的直流电机驱动器,由数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)生成脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)波形并通过双极式控制的方式驱动直流电机,设计电流和转速反馈电路可实现对电机的闭环控制,同时在电路加入控制器局域网(Controller Area Network, CAN)接口模块可使驱动器接受上位机的控制指令。针对驱动器的设计与研究,论文主要完成了以下内容: 1、提出两种驱动器设计方案,第一种方案为一片DSP芯片控制一部直流电机,可用于开环与闭环控制电机时的性能分析;第二种方案是一片DSP控制多部电机,可应用于全方位移动平台等多电机协同控制场合。 2、在了解CAN2.0B协议和TMS320F2812 eCAN模块工作原理的基础上,制定了驱动器与上位机的CAN通信协议,并设计了CAN通信接口电路。为了使直流电机能够及时响应控制电路的命令并反馈给中央处理器准确的电流值和转速值,设计了包括主回路、驱动级电路、电流反馈电路以及电源电路在内的底层驱动电路。 3、在DSP开发环境CCS3.3中针对本文需要用到的DSP片内外设设计了驱动器软件,解决了程序设计过程中遇到的一系列核心问题,这些问题包括:带有死区时间的PWM波形的生成、模数转换校正算法的实现、数字PI控制器的设计。 在直流电机驱动器设计完成之后,将驱动器应用到全方位移动平台上,利用差动驱动的控制方式,使机器人实现了全方位移动的控制目标。
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