舵机用双余度无刷直流电机驱动系统 

 

刘景林，马瑞卿，刘卫国，韩英桃 

（西北工业大学自动化学院，陕西 西安 

710072） 

摘

    要：介绍了基于 DSP 数字控制的舵机用双余度无刷直流电机驱动系统，包括系统构成、

电机方案、控制系统硬件设计方案及控制策略。样机测试结果表明，系统具有良好的性能。

 

关键词：双余度；无刷电机；

DSP；稀土永磁 

1  概述 

传统的飞行控制用舵机系统主要有液压式和有刷直流电机驱动的电动式。液压式多用于

大型飞机，有刷直流电动机多用于小型机。有刷直流电机由于存在电刷和换向器机械接触使

得电机及舵机系统的可靠性下降，需要定期维护；换向引起的高频电磁干扰对机载电子设备

正常工作造成不良影响。采用高性能 DSP 为控制核心的双余度稀土永磁无刷电机的电动舵机

具有性能优越、高可靠性、快速响应、体积小、重量轻等特点，是多电飞控系统电动舵机的

重要发展方向。 

本文设计并实现了基于 DSP TMS320LF2407A 控制的舵机用双余度稀土永磁无刷直流电机

驱动系统，样机测试结果表明，系统性能良好。

 

2  系统方案 

基于 DSP  TMS320LF2407A 的数字式双余度稀土永磁无刷直流电机驱动控制系统的系统

结构框图如图 1 所示，主要包括功率驱动电路、三相桥式逆变电路、逻辑控制电路、保护电

路以及监控电路、通讯接口电路等。该系统采用 A、B 事件管理器各产生 6 路高精度 PWM 波

分别直接控制两个余度的功率驱动电路，进而驱动两个余度的三相桥式逆变器实现对双余度

无刷直流电机的控制。其运行模式有以下三种： Ⅰ余度工作、Ⅱ余度工作和两余度同时工

作模式。系统运行模式、电机转速给定由 DSP 的 I/O 口或 SCI 通讯口输入实现。根据给定的

运行模式、给定的转速系统启动相应的事件管理器产生一定的 PWM 波输出，通过调整 PWM

波的宽度控制 MOSEFT 功率管的开关时间，进而实现对无刷直流电机的控制。 

 

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