无刷直流电机为两相导通三相六状态工作方式,主功率驱动电路采用 DC
−AC 三相全桥
式逆变电路,开关器件采用 MOSEFT 功率管,主功率电路开机、关机或保护时采用程控工作
模式。选用 6 路集成 IC 驱动芯片 IR2130 作为开关功率管的驱动,利用高速光耦实现 DSP
的 PWM 输出信号对功率开关的隔离驱动。
4.2 电流检测电路
驱动控制系统每个余度实时检测其任意两相的相电流,利用采样电阻和多级运放将小
电流信号转换为模拟电压信号,再通过高精度隔离放大器实现 DSP 的 ADC 输入与采样电路隔
离后,将其输入 DSP 的 A/D 的转换单元,变换为数字的电流信号。在新的 PWM 波产生前载入
电流检测值,与给定的参考电流值一起来控制 PWM 的波宽度,产生新的 PWM 波。
4.3 余度管理
TMS320LF2407A 的事件管理器 A、B 分别提供了外部中断来实现对系统各对应余度的保
护,分别将Ⅰ、Ⅱ余度的过流、过压、欠压等保护信号相“与”后分别输入到 DSP 的功率保
护中断引脚。当系统运行在单余度模式时,若该余度出现故障,PDPINT 中断程序自动切断
该余度的 PWM 波输出,同时启动另一余度事件管理器的 PWM 波的输出;当运行在两余度同时
工作模式时,某一余度故障就切断该余度的 PWM 波的输出,而另一余度工作不受影响。这样
既实现了对系统的保护,又不影响系统的正常运行。
5 控制策略
电机控制采用脉宽调制(PWM)技术实现调压调速,实现位置的数字化连续伺服控制。
控制策略采用位置、速度、电流三闭环串级控制。其中,速度环反馈信号直接采用无
刷直流电动机本身所固有的转子位置信号间接测量,电流反馈采用直流回路采样电路测量,
位置环为外环,速度环作为中介环节,在于提高系统的快速性,而电流环采用限幅控制,增
强系统的安全性。如图 3 所示:
图
3 系统控制策略框图
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