基于DSP的无刷直流电机调速系统
2.2驱动部分
驱动部分的控制核心是MC33035，驱动器件是IR2183和IRGP50B60PD1。MC33035作为驱动部分的控制核心，根据电机霍尔反馈的位置信号，分辨出电机转子的位置，以控制IGBT的开关。
虽然IGBT具有优越的通态特性，但要将IGBT瞬间完全关断仍不容易。调试时发现，IGBT关断时的一点点毛刺，就会导致电机发热甚至烧坏。这就要求在电路设计上采取相应的措施，如在IR2183输出端与IGBT连接的地方串接一电阻等;在PCB布板走线时更要严格注意，布局要对称。
电机转速的调节是MC33035的11脚（误差信号放大器同向输入端）接受控制部分给出的控制电压，根据此电压的不同，内部产生脉宽调制（PWM）信号，控制3个下侧驱动输出，通过改变输出脉冲宽度来改变IGBT导通时间的长短，从而调节电机的转速。
2.3显示部分
显示部分的主控元件是AT89C51，显示部分与驱动部分之间通过AT89C51和2812的串行口（即用通信方式）传递指令。同时显示部分所需的5V电源由控制部分提供。
这里转速的采集是用AT89C51的计数端去采集霍尔输出的脉冲信号，将此信号换算成频率后送七段数码管显示，在此AT89C51担当了一个频率计的功能。
系统让用户通过键盘输入转速，而不是通过电位器调节。因为电位器输出的是一个模拟量，通过2812内部集成的A/D来采集这个电压量时并不稳定，会略微地漂移，这种略微的漂移会导致转速较大的波动。为了避免这种波动，本系统使用了全数字量的键盘，AT89C51从键盘读入数字量，然后将此量通过通信口传给2812，以实现全数字无级调速控制。
3 系统软件设计
系统软件设计思想是通过不断采集电机转速，与给出的速度指令相比较后，利用PID算法，同时综合滤波算法，不断修正速度误差，直到采集到的电机转速与系统给定的转速相同，程序就认为系统已经入锁了。系统控制时始终监视电机电流和位置反馈，一旦出现异常，就启动相应的报警机制，并让电机停止转动。
实际速度的测量是程序每隔20ms从霍尔元件反馈处读脉冲，读到一个脉冲就记一转，共采样10次记一个周期，即程序统计200ms内的脉冲数来计算电机的实际转速。
按照这种计算方法，系统产生的误差是75转/分，已完全满足高速电机的误差要求。
为了电机工作安全，系统除了设置过流保护外，还为用户设置了电机最大速度越限报警，系统程序在工作时，会不断与这个最大速度比较，一旦检测到电机实际转速超过用户给定的最大转速，立刻会超速报警，同时让电机停止转动。
控制部分与PC以及显示部分的通信都采用以下的通信协议：
19200bps,8bit,1start,1stop,无奇偶校验
此外，对于电机的冷却装置，系统预留了相应的信号接口，可根据实际需要，外接相应冷却装置，用以提高电机的安全性能。
4 系统操作界面
操作界面根据实际的操作需要，进行了人性化设计，并设计了速度监测曲线，方便用户观察电机转速的稳定度。此外，用户通过操作界面可以方便地进行参数设置和更改。
5 结论
本电机调速系统经实际测试，控制精度高、运行稳定可靠，带载时的控制精度也在75转偏差内，与理论值接近，实际调试时进行过载及超速等实验，系统反应灵敏，控制过程安全可靠。本系统使用了功能强大的DSP（TMS320F2812）芯片，系统扩展空间大，可根据实际应用需要进行扩展。
本文作者创新点：①本调速系统综合了TMS32F812和MC33035;②电机转速的人工输入使用了全数字量的键盘;③控制系统用485总线与PC进行通信;④所有信号线的连接处用光耦完全隔离，使各部分之间不相互影响，保证工作的绝对安全。
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