[发明专利]一种基于DSP的电流环路数字化方法

摘要

本发明提供了一种基于DSP的电流环路数字化方法，首先建立数字电流环数学模型，然后采样电枢电流信号，测量固有频率特性，最终设计数字控制器。本发明以高性能DSP为核心设计数字化电流环控制器，大幅度简化了硬件设计，提高了可靠性；DSP高速、实时的运算能力，为复杂有效的控制算法的应用创造了条件，有利于先进控制理论的工程应用实现。

主权项

一种基于DSP的电流环路数字化方法，其特征在于包括下述步骤：1)建立电流环数学模型其中，电流环闭环脉冲传递函数G(s)＝G1(s)G2(s)G3(s)，G1(s)、G2(s)、G3(s)分别为驱动电机的零阶保持器、PWM功放、电机电枢回路的传递函数，D(s)为电流环控制器的传递函数，K为比例环节，C(s)为输出信号，R(s)为输入信号；2)选用霍尔传感器对电枢电流信号进行采样，作为电流环路的反馈信号进行闭环控制，电枢电流信号采样周期T取1/10fB，fB＝ωB/2π，ωB是连续系统的闭环带宽；3)利用控制系统分析仪对电流环固有频率特性进行测量，控制系统分析仪产生的正弦信号通过A/D变换后送入DSP，DSP输出占空比变化的PWM信号给功放后引起电机电枢电流的变化，电流信号由霍尔传感器反馈给控制系统分析仪，从而得到电流环从PWM信号输出到霍尔传感器输出之间的固有频率特性；根据系统开环增益、截止频率以及稳定裕度指标，确定期望的系统开环频率特性；4)采用PI调节器把电流环校正成I型系统，传递函数其中，Ki为比例系数，Ti为积分时间常数，比例系数确保超调量在5％以内，La为电枢电感，Ra为电枢电路的电阻。