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DSP在无刷直流电机控制系统仿真中的应用
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随着电力电子、集成电路、电机控制理论和永磁材料的
快速发展，无刷直流电机（BLDC）在工业控制、精密仪器制
造和航天航空等领域得以迅速推广。由于数字控制处理芯片
的运算能力和可靠性得到很大提高，以单片机为控制核的全
数字化 BLDC 控制系统已逐步取代传统的模拟器件控制系
统。以数字信号处理器（DSP）为控制器构成的 BLDC 控制系
统相对于单片机或微机具有更高的精度和速度，而且存储量
大，具有逻辑控制功能和各种中断处理功能，丰富的数字输
入输出口、通信口、专用电机控制 PWM 输出口，各种控制
硬件集成在同一芯片中。基于以上的优点，目前 DSP 广泛
应用于 BLDC 的控制中［1］。
在Simulink中对无刷直流电机控制系统进行仿真建模，
国内外已进行了广泛的研究。在文献［2-4］中提出将无刷直流
电机和数字控制系统模块分开，实现了电机控制系统模型。
以上这些文献中，是将电机电流和转速的控制功能、电机位
置信号的获取功能、PWM信号的输出功能给分离开来，而
没有对DSP进行模块化，这使得BLDC控制系统模型不准确，
仿真时和DSP相关的各种参数需要分开设置。另外，在实际
电机系统中，是利用霍尔位置信号测量电机速度，因此采样
周期是变化的，低速时采样周期要长，会影响速度调节器的
输出。而目前BLDC控制系统模型中，对速度信号的获取普
遍是直接将机械运动方程计算出的速度值作为数字控制输
入，这会造成仿真结果与真实结果的误差。
本文在Simulink环境中构建了DSP模型， 考虑了实际系
统中存在的各种扰动和非线性因素，结合无刷直流电机等模
型构成BLDC数字控制系统模型，通过对仿真结果进行分
析，验证了DSP仿真模型的正确性和有效性。
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