摘要：提出并设计了以tms320f2812为核心的无刷直流电动机调速系统设计与实现方案，并设计了自整定模糊控制器实现无刷直流电机的调速，给出了实验结果和结论。该方法较之传统的调速控制方法，可以提高控制精度，又能够根据对象输出的变化调整参数。实验结果表明，该系统具有优良的控制效果。

关键词：tms320f2812；自整定模糊控制；无刷直流电动机；调速系统

中图分类号：tm36 +1    文献标志码：a    文章编号：1001-6848(2010)05-0103-03

    无利直流电机不仅具有交流电机的体积小、重量轻、惯量小等特点，而且拥有直流电动机优良的调速性能，但又没有机械换向器的缺点，因此主要应用于工厂自化和办公自动化方两，它正在迅速取代传统的直流电机和异步电机，在高精度的数控设备如机器人和机械手的驱动中，无刷直流电机的应用也相当多。因此无刷直流电机的控制问题成为研究的重点。

    电机调速系统最常用的方法是双闭环pid控制器，但该方法存在参数不能随着被控对象的变化而作相应的调速的缺点，将模糊控制和pid控制集合起来引入调速系统可以把一些具有模糊性的成熟经验和规则有机的融入到控制策略中，具有较强的鲁棒性。但采取模糊控制仍然存在一事实上的超调现象，对系统中的不确定因素控制不是很好，稳态精度仍然可以提高。本文提出了一种以tms320f2812为核心的无刷直流电动机调速系统设计与实现的方案，并没计了自整定模糊控制器实现无刷直流电机调速，给出了实验结果和结论。

    常规模糊控制器具有响应时间短，超调量小，鲁棒性好，适于非线性时变的复杂系统，建立模型相对容易等优点，但同时也还存在一些问题：首先，常规的模糊控制器的控制规则建立之后就固定不变，难以获得****控制指标。相对于电动机起动过程这类复杂的被控对象，采用这种控制器不能获得预期的控制效果，而且适应系统和环境变化的能力差。

  在本文中采用参数自整定模糊控技术，根据起动运行过程中的实际偏差和偏差变化率的大小，控制器选取不同的比例因子。这种基于量化、比例因子自调整方法算法简单高效，控制效果较好。结构框图如图1所示。

  模糊控制器采用二维模糊控制，主模糊控制单元和模糊参数寻优控制单元都以无刷电动机的输出电流与期望值的偏差e及偏差变化率ec作为输入变量。模糊参数寻优控制单元的输出可调整因子k1、k2、k3分别表示量化因子ke、kec以及比例因子ka的调整系统值。e、ec以及模拟控制器的输出。的论域取{ -4，-3，-2，-1，0．+1．+2，+3，+4}。分为7个模糊子集，k1模糊语言变量选择7个：nb，nm，ns，zo，ps，pm，pb；解模糊使用重心法。如表1—表4所示

    当e和气较大时，缩小k1和k2，降低对大偏差的分辨率，减少偏差，缩短过渡过程时间。当e和ec较小时，系统已接近稳态，这时应增大k1和k2，提高系统对小偏差的分辨率，提高控制的灵敏度；当误差e较大，且与误差变化ec符号相反时，应适当增大控制器的大小。当误差e较大，且与误差变化ec符号相同时，应适当减小k3系统响应在没定值附近时（此时误差e较小），为防止产生较大的超调或欠调，k3应该具有较宽的变化范围，适当减小比例因子以减小超调。按照上述自整定原则，可以获得较好的控制效果。

    tms320f2812是32位的控制专用、内含闪存以及高达150 mips的数字信号处理器，专闩为工业自动化及自动化控制等应用而设计。系统结构框图如图2所示。

  系统工作原理：交流电由整流桥转换为直流电，一部分经过稳压模块后作为dsp芯片和其他主控板上电子器件的供电电源，一部分作为