3 系统

各模块实
现
　　

3.1 电

流的检测和
计算
　　电流的检测是采用精度较高的检测电阻来实现的，将检测电阻串联接到直
流母线中。电阻值的选择考虑了当过流发生时能输出的最大电压。
　　每

-个周期对电流采样一次。本设计中 PWM 周期为 50μs,则电流的采样频率

为

20 kHz.开关管采用 PWM 控制，载波为三角波。在 PWM 周期的“开”的瞬间，

电流上升并不稳定也不易采样。所以电流采样时刻应该是在

PWM 周期的“开”的

中部，如图

5 中的箭头即为电流采样肘刻。电流采样通过 DSP 定时器采用连续

增减计数方式的周期匹配事件启动

ADC 转换来实现。

　　
　　

3.2 

位置检测
和速度计
算
　　无刷
直流电机
需要不断
地对三相无刷直流电动机进行换向。掌握好恰当的换相时刻可以减小转矩的波动
因此位置检测是非常重要的。同时通过位置检测信号计算出当前电机的速度数据
　　位置信号是通过

3 个霍尔传感器得到的。每一个霍尔传感器都会产生 180°脉

宽的输出信号，

3 个霍尔传感器的输出信号有 120°相位差。通过将 DSP 设置为双

沿触发捕捉中断功能，就可以获得这

6 个时刻。通过将 DSP 的捕捉口

CAP1~CAP3 设置为 I/O 口、并检测该口的电平状态，就可以知道每个霍尔传感
器的电平状态从而得到当前转子的位置。
　　利用位置信号来计算电机当前的转速。电机每个机械转有六次换相，也就是
转子转过

60°机械角就有一次换相。通过 DSP 的定时器测得两次换相的时间间隔，

就可以计算出两次换相间隔期间的平均角速度。
　　

3.3 其他系统模块的设计

　　本系统中电机的转速设置有两种方式，一种是采用电位计分压的方式，由
于

DSP2812 的 A/D 模块的电压采样范围是 0~3.3 V,所以电位计供电也为 3.3 V.另

外一种方法是采用

DSP2812 内置的 SCI 模块与上位机 PC 端进行通讯，通讯方

式采用

RS485  通讯总线。RS485 总线采用差分传输，抗干扰能力强、传输距离远。

电流设置也采用

DSP2812 的 A/D 模块采样电位计分压的方式。

　　

4 软件系统设计

　　

TMS320F2812 是由德州仪器公司生产的，指令处理速度高达 150MIPS 的数

字信号处理器，专门为工业自动化及自动化控制等应用而设计。软件系统采用结
构化程序设计，在

TI 专用集成开发环境 CCS 中由 C 语言编写完成。

　　软件系统的设计主要包括两部分：转速计算程序和无刷电机的双闭环控制
程序。转速计算程序主要实现速度参数计算和换相操作。转子每转过

60°机械角都