基于dsp的双轴交流伺服系统的研究new

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1、万方数据第45卷2012年第2期2月瘴参纛MICROMOTORSV01．45．No．2Feb．2012基于DSP的双轴交流伺服系统的研究姜泽，严伟灿，刘峙飞(卧龙电气集团股份有限公司，浙江上虞312300)摘要：介绍了一种基于DSP和CPLD的双轴交流伺服控制系统。系统采用TI公司DSP芯片TMS320F2808控制两台永磁同步伺服电机，完成双轴的三环矢量控制算法，CPLD采用Ahera公司的EPM570，完成与上位机和光电编码器的接1：3扩展功能，大大缩小系统的体积，增强了系统的抗干扰性和保密性。

2、试验结果证明，该系统的硬件和软件设计合理，性能优良、可靠性高，已经大批量应用于横机等场合。关键词：CPLD；双轴伺服；PMSM；数字信号处理器中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1001．6848(2012)02．0068．04ResearchonDual-axisServoSystemBased’onDSPJIANGZe，YANWeican，LIUZhifei(WolongElectricGroupCo．，Ltd．，ShangyuZhefiang312300，China)Abstract

3、：Thedual-axismotordrivesystemwasdesignedbasedonDSPandCPLD．InthesystemTIDSPTM$320LF2808isselectedasthemaincontr01chip．implementtwomotor'sthree—loopcontr01．AheraCPLDusingthecompany’SEPM570，completewiththehostcomputerandtheopticalencoderinterfaceextension

4、s，greatlyreducedthevolumeofthesystem．toenhancethesystem’Simmunityandconfidentiality．Theresultsshowthatthissystemhardwareandsoftwaredesignisreasonable，betterperformance，highreliabilityusedinFlatKnittingMachine．Keywords：CPLD；dual—axisservo；PMSM；DSP0引言TI公

5、司推出了一种面向高性能、高精度工业控制领域的32位定点DSP控制器TMS320F2808[1j，能够驱动两个伺服电机完成SVPWM控制，用软件实现数据处理，功能更强大，算法更灵活，能够满足大计算量、运算速度高的要求；Ahera公司的CPLD芯片EPM570是一种复杂可编程逻辑器件，用于处理上位机的指令信息，通过SPI与DSP进行交互，极大地减轻了DSP的负担。同时具有可重复编程性，可以灵活配置硬件逻辑电路，降低了PCB布板的空间和复杂度。将DSP与CPLD结合并应用与伺服电机控制中，两者优势互补，使

6、系统外围器件最少，可靠性和灵活性更高。1系统框架机。处理器采用TMS320F2808芯片，它是整个控制系统的核心，主要负责电机矢量控制算法的实现，并与上位机以及人机部分进行通信，实现系统的交互功能，同时完成伺服系统的故障识别和报警显示等功能。系统的总体框图如图1所示：X5043LED7289幽DSPIADTMS320F2808【缝塑PSMSI世!．．．．．．．．JPSMS2"

7、_QEP斟趟——1EPM570此堂尊围卤断图1系统的总体框图整个控制系统的被控对象为两个三相PMSM电在硬件控制板块中采用了

8、Ahem公司的CPLD_收稿日期：2011-07-20，修回日期：2011．11-25作者简介：姜泽(1982)，男，硕士，工程师，研究方向为工业控制技术和产品研发。严伟灿(1969)，男，硕士，高级工程师，研究方向为电机及其控制技术。刘峙飞(1976)，男，博士，高级工程师，研究方向为电力电子和自动控制技术。万方数据2期姜泽等：基于DSP的双轴交流伺服系统的研究·69·EPM570，将外部光电编码器信号等逻辑输入、分频输出，以及将上位机位置指令接收并处理，然后通过SPI发送给DSP，同时完成将DS

9、P的电机运行状态信息发送到上位机进行显示的功能。2CPLD的设计从图1可以看出，CPLD部分主要完成与DSP的交与，协助DSP完成部分运算与处理功能心]。一方面CPLD将上位机的位置指令以及IO输入通过SPI发送到DSP，大大减小了DSPIO资源，同时节省了DSP正交编码接口QEP的资源；一方面CPLD接收DSP通过SPI发送的两个PMSM电机的运行状态信息；一方面CPLD将编码器的位置信息做错误检测处理后发送给DSP，同时做分频处理后发送给上位机做位置伺服用。由于篇