摘 要：DSP電機(jī)控制系統(tǒng)，作為我國現(xiàn)在的電機(jī)控制中常用的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)的起步階段及發(fā)展成熟階段都值得我們進(jìn)行研究和探討。結(jié)合我們多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對DSP電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行必要的詳細(xì)分析討論是有必要的，這樣可以為更多應(yīng)用到這種控制系統(tǒng)的機(jī)械從業(yè)者提供建議和意見。

關(guān)鍵詞：DSP電機(jī)控制系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)分析；特點(diǎn)分析

前言

DSP電機(jī)控制系統(tǒng)是一種應(yīng)用了專業(yè)的綜合性微處理器的一種控制系統(tǒng)，通過這種微處理器，我們可以檢測到電機(jī)的輸出和輸入信號及數(shù)據(jù)，DSP電機(jī)控制系統(tǒng)是專業(yè)處理并且具有運(yùn)算功能的信號處理系統(tǒng)。DSP控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，成功的帶來了不同相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)性突破，例如：（1）計算機(jī)領(lǐng)域；（2）消費(fèi)類領(lǐng)域；（3）通信領(lǐng)域；（4）軍事領(lǐng)域；（5）汽車領(lǐng)域等，通過這些主要的相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)突破，促使了DSP控制系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新，這一種雙贏的局面。

1 DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的概況

DSP電機(jī)控制系統(tǒng)是一種比較常見的電機(jī)控制系統(tǒng)，其原理簡單，DSP電機(jī)控制系統(tǒng)主要有四種部件組成：（1）電機(jī)；（2）DSP；（3）驅(qū)動放大電路；（4）光盤編碼器等。其工作原理是：DSP收到主電機(jī)向其發(fā)出的輸入信號數(shù)據(jù)（這種信號數(shù)據(jù)主要就是指電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動速度），DSP會將輸入信號數(shù)據(jù)實(shí)時轉(zhuǎn)化成PWM信號進(jìn)行輸出，再通過驅(qū)動放大部件傳送回電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)信號輸出。最后經(jīng)過編碼器的作用來實(shí)時檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向，將檢測數(shù)據(jù)反饋至DSP電機(jī)控制系統(tǒng)中，形成一個閉環(huán)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制電機(jī)運(yùn)作的動作。

下面就DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)越性進(jìn)行四方面的敘述，分別為：（1）DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。（2）DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。（3）DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的芯片設(shè)計。（4）DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的作用。通過這四方面的敘述，可以總結(jié)出DSP電機(jī)控制系統(tǒng)較之于其他的傳統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)的區(qū)別，體現(xiàn)出DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。

1.1 DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使用的是哈佛結(jié)構(gòu)，但是也是改進(jìn)后的哈佛結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)方面和程序是兩個相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，這樣就會很大程度上提升控制結(jié)構(gòu)的計算能力，所以DSP電機(jī)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制，例如：電機(jī)的智能控制；電機(jī)的優(yōu)化控制等等。同時也可以體現(xiàn)出現(xiàn)代算法的優(yōu)勢及控制理論的先進(jìn)。

1.2 DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

DSP電機(jī)控制系統(tǒng)簡化了電機(jī)的控制器，特別是電機(jī)控制器的硬件部分，將硬件部分的設(shè)計操作難度降低，減輕了DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的整體重量，縮小了DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的整體體積，這樣就使DSP電機(jī)控制系統(tǒng)在能耗方面有所下降。

1.3 DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的芯片設(shè)計

DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的芯片的設(shè)計特別是內(nèi)部的設(shè)計，很大程度上提升了DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)元件的穩(wěn)定度和可靠度，進(jìn)而提升了整套DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的使用性。

1.4 DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的作用

電機(jī)的控制系統(tǒng)的軟件和硬件的完美結(jié)合是通過DSP電機(jī)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，在DSP電機(jī)控制系統(tǒng)中，控制電路為統(tǒng)一的控制電路，在感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)中，他們二者的硬件的電路在結(jié)構(gòu)方面是一致的，我們在進(jìn)行電機(jī)控制時，只需要依照不同電機(jī)的種類及類型進(jìn)行控制程序的具體編寫，這樣就會很大程度上提升了DSP電機(jī)控制系統(tǒng)的靈活性能，保障了控制的機(jī)動性。

2 電機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)發(fā)展史

從電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化過程來看，電機(jī)的控制系統(tǒng)主要經(jīng)歷了三個轉(zhuǎn)變過程：第一，電機(jī)的機(jī)械控制系統(tǒng)；第二，電機(jī)的機(jī)械控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)相結(jié)合的控制系統(tǒng)；第三、電機(jī)的全電氣控制系統(tǒng)。我們?nèi)绻麖碾姍C(jī)的控制電路的角度來分析，電機(jī)的控制系統(tǒng)主要經(jīng)歷了四個轉(zhuǎn)變過程：第一，電機(jī)的模擬控制電路；第二，電機(jī)的數(shù)字控制電路；第三，電機(jī)的模擬混合控制電路；第四，電機(jī)的全數(shù)字控制電路。我們?nèi)绻麖碾姍C(jī)的控制策略的角度來進(jìn)行分析，電機(jī)的控制系統(tǒng)主要經(jīng)歷了兩個轉(zhuǎn)變過程：第一，電機(jī)的低效并且有級的控制；第二，電機(jī)的高性能的智能控制。電機(jī)在運(yùn)行過程中的控制系統(tǒng)是電機(jī)的位置控制；或者是電機(jī)的位置伺服控制。通常情況下，電機(jī)在運(yùn)行過程中的控制系統(tǒng)就是使用電機(jī)的伺服驅(qū)動裝置來完成的，通過伺服驅(qū)動裝置的編程指令來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)動軌跡操作。電機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行功率一般是很小的，但是電機(jī)控制系統(tǒng)對于電機(jī)的運(yùn)行軌跡的精準(zhǔn)度的要求還是非常高的，而且還可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)的電機(jī)啟動操作和電機(jī)制動操作。電機(jī)控制系統(tǒng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用和推廣，例如，導(dǎo)航領(lǐng)域，雷達(dá)領(lǐng)域，機(jī)器人領(lǐng)域等。

3 電機(jī)控制系統(tǒng)的不同類型

電機(jī)控制系統(tǒng)的類型介紹，文章主要從以下四個方面進(jìn)行介紹：第一，直流電機(jī)的控制系統(tǒng)的介紹。第二，感應(yīng)電機(jī)的控制系統(tǒng)的介紹。第三，同步電機(jī)的控制系統(tǒng)的介紹。第四，變磁阻電機(jī)的控制系統(tǒng)的介紹。其實(shí)在實(shí)際的電機(jī)控制應(yīng)用中，還有很多種的控制類型，但是以下這四種電機(jī)控制系統(tǒng)最為常見。

3.1 直流電機(jī)的控制系統(tǒng)介紹

在進(jìn)行直流電機(jī)的控制時，由于直流電機(jī)中的勵磁磁場完全解耦于電樞磁場，所以直流電機(jī)的控制在這兩種磁場中可以獨(dú)立的進(jìn)行控制，這樣的控制可以使直流電機(jī)擁有較好的調(diào)速度功能，力矩的傳輸大，調(diào)速的范圍廣，同時還比較容易進(jìn)行控制。直流電機(jī)的控制系統(tǒng)主要應(yīng)用在拖動系統(tǒng)中，但是在推進(jìn)系統(tǒng)中，直流電機(jī)控制系統(tǒng)也非常常見。

3.2 感應(yīng)電機(jī)的控制系統(tǒng)介紹

感應(yīng)電機(jī)具有很多的特點(diǎn)，例如，電機(jī)的定子通常的情況下是采用的對稱的多相繞組；電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用的是繞線式，也可以使用鼠籠式。在感應(yīng)電機(jī)中，不同的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，采用的電機(jī)控制策略不同，在實(shí)際應(yīng)用中，感應(yīng)電機(jī)的控制形同主要有五種方式：第一，電機(jī)的轉(zhuǎn)差頻率控制；第二，電機(jī)的矢量變換控制；第三，電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制；第四，電機(jī)的智能控制；第五，電機(jī)的空間矢量調(diào)制控制等。

3.3 同步電機(jī)的控制系統(tǒng)介紹

同步永磁電機(jī)的驅(qū)動電源的形式主要有兩種形式：第一，電源的正弦波形式；第二，電源的房玄波形式。第一種的電源形式的電機(jī)成為永磁同步電動機(jī)，第二種的電源形式的電機(jī)成為直流無刷永磁電動機(jī)。這兩種的電機(jī)的轉(zhuǎn)換器都是比較簡單的，我們一般情況下稱做磁敏式霍爾傳感器。在國際上比較先進(jìn)的傳感器有：（1）轉(zhuǎn)矩脈動傳感器；（2）削弱齒諧波傳感器；（3）消除位置傳感器；（4）關(guān)于變磁阻電機(jī)的控制系統(tǒng)的介紹。變磁阻電機(jī)是由三種不同形式的電機(jī)組成，他們有a.反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)；b.同步磁阻電機(jī)；c.開關(guān)磁阻電機(jī)。這種電機(jī)的控制系統(tǒng)要求的精度較之上述三種更高，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的控制。

4 DSP電機(jī)控制系統(tǒng)中常見問題

（1）DSP電機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)該進(jìn)一步的優(yōu)化其結(jié)構(gòu)。（2）DSP電機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)該及時更新其硬件。

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