毕业设计（论文）题目：电机驱动控制器的设计系别：电气工程与信息学院专业：汽车电子摘要本课题主要提出了电机驱动控制器的设计方案，对直流电机的工作方式和原理做了详细的介绍。
这次电机驱动控制器选用的是DSPTMSLF2407，文中对TMSLF2407控制器的特点及控制过程做了比较详细的分析，以及在直流电机驱动控制系统中的作用也做了阐述。
该设计方案主要是从硬件和软件方面运用PWM对直流电机进行控制，实现直流电机PWM变频调速和反馈PID控制。
硬件部分论述了整体方案，然后对系统的位置检测、速度检测、电流检测、PWM 信号产生等方面做了阐述。
在此基础上提出了基于DSPTMSLF2407直流电机驱动设计方案，并进行系统的软件设计，使软件能够和硬件匹配来达到设计任务要求。
关键词：直流电机；TMSLF2407；PWM；PIDAbstractThe main subject of the proposed design of the motor drive controller, DC motor works on the principle and gives a detailed description.The motor drive controller is DSPTMSLF2407, the text features of TMSLF2407 controller and control process to do a more detailed analysis, and the DC motor control system are described in detail of the role. The design mainly from the use of hardware and software PWM DC motor control, DC motor PWM frequency control to achieve and feedback PID control.Discusses the hardware part of the overall program, and then the position detection system, speed detection, current sensing, and PWM signal generation are described in detail. On this basis, it is proposed based on DSPTMSLF2407 DC motor drive design, and the system software design, software and hardware to meet the design and match the mission requirements.Keywords: DC motor; TMSLF2407; PWM; PID目录第一章概述 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外现状 (2)1.3电机DSP控制器系统的必要性和可行性 (3)1.4内容提要 (4)第二章DSP与直流电动机介绍 (5)2.1直流电动机的机构 (5)2.2直流电动机的工作原理 (6)2.3直流电机的调速控制方法 (7)2.4 DSP介绍 (9)2.5 DSP电机控制产生的问题 (10)第三章电机控制系统的硬件设计 (12)3.1系统整体结构 (12)3.2双闭环调速系统的设计 (13)3.3系统的电路图 (15)3.4小结 (24)第四章电机控制系统的软件设计 (25)4.1软件整体设计论述 (25)4.2主程序 (25)4.3中断服务程序设计 (27)结束语 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (38)第一章概述1.1课题背景电机作为电能转化为机械能的装置，从开始发明出来到现在已经广泛的应用到国民经济和我们生活的各个方面，在其中扮演了越来越重要的角色。
直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。
长期以来，由于直流电动机具有良好的调速特性，简单的控制性能，高效平滑运转的特性，直流电动机在速度控制和位置控制方面占据统治地位。
尽管近年来不断有其它电动机的出现，不过这并没有影响直流电动机的地位，就其性能来说任然没有其它的电动机能够超过直流电动机。
近年来，直流电动机的结构和控制方式发生了很大的变化，因此，不管是从它的结构还是功能方面都和传统的直流电动机有一些不一样，越来越先进，控制也越来越方便。
随着计算机等控制器进入控制领域，以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，使直流电动机的应用领域更加的广泛，以前不能应用区域现在采用新的元器件后就可以应用了。
近年使用全控型的开关功率元器件对直流电动机进行脉宽调制PWM控制方式，这种控制方式成为主流，它已经作为直流电动机数字化控制的基础。
随着永磁材料和工艺的发展，已将直流电动机的励磁部分用永磁材料代替，产生了新的直流电动机-永磁直流电动机。
由于这种直流电动机体积小、结构简单、省电，所以目前在中、小功率范围内得到广泛的应用。
正因为永磁直流电动机有这些优点，在70年代末80年代初引起了研究电机和驱动控制系统的研究人员的关注。
在各种传动系统和伺服控制系统中，我们常会使用到各种各样的驱动电机，由此也产生了各种电机控制系统。
不难发现，一部分电机的控制系统在硬件结构上有很多相似之处，只是在具体控制方法和策略的软件实现上有所不同。
如在三相无刷直流电机、永磁同步电机及三相感应电机甚至是直流电机的控制系统中，它们的基本功率逆变电路、母线电压及电流的检测、模/数转换等都可以利用相同的硬件电路，而在针对不同的电机进行控制时，则可以在软件中通过调用不同的模块程序来实现；即使在同一个工程项目中使用的电机可能有几个或几种，如果单独来设计控制器，则不仅会使工作量加大，控制系统也变的更复杂，可靠性也会降低。
基于此，我们有必要构建一个电机控制级平台，使其可以同时实现对几个或几种电机的控制，也可以以此平台为基础，为电机的控制系统及其控制策略的深入研究奠定基础。
1.2国内外现状20世纪90年代以来，随着人们生活水平的提高和现代化生产办公自动化的发展，家用电器，数控机场，工业机器，精密机械，办公自动化设备越来越趋于高效、小型及智能化，作为核心执行元件的直流电动机，必须具有精度高、速度快、效率高等特点才能满足现代化机械的工作要求。
20世纪初，直流电动机技术已趋于成熟，传统的直流电机以其优良的转矩特性和调速性能在运动系统中有着广泛的应用。
随着电子技术的发展，微机和数字控制处理芯片的运算能力和可靠性大为提高，对于直流电机等较为复杂的系统就需要储存多种数据，实时处理能力，此时用DSP处理芯片[1]比单片机更加有优势。
在直流电动机调速控制中，当然可以采用各种控制器，上面讲到DSP是一种不错的选择，由于DSP具有高速运算性能，因此可以实现诸如模糊控制等复杂的控制算法，另外它可以自己产生有死区的PWM输出[2]，所以可以使外围硬件最少。
自上世纪70年代以来，世界各国加大了对提高电机效率的研究，其中运用新型的处理器和新的电机控制算法是各国研究的重点，DSP控制器以其结构紧凑，使用便捷，可靠性高，功能强等优点被用于电机控制系统中，在控制策略使用先进的控制方法，进一步提高了电机控制的精确度和实时性。
而我国在这些方面的研究还比较的落后，因此各个高校对基于DSP电机控制的研究项目比较的多，尽量来缩小与世界先进技术的差距。
目前，在英美日德等几个主要的微电机生产国，控制着大部分先进电机的生产技术和产量，它们把直流电动机和电力电子工业结合起来，发展的更加快速。
随着电力电子工业的发展，促使半导体大功率管的价格不断下降，而其性能大幅度的提高，直流电动机也越来越深入我们社会的方方面面。
1.3电机DSP控制器系统的必要性和可行性电机控制系统中，通常存在模拟信号和数字信号，既有连续信号，也有离散信号，多种信号的处理比较复杂。
同时在一些控制系统中，执行机构或是驱动电机并不是只有一种电机，如果单独设计控制器，就需要更多的元器件，从而整个系统变的复杂，可靠性降低。
比如在以前的许多工程项目中，我们需要控制的电机就不是一种，有直流无刷电机、直流力矩电机等。
单独设计的控制器也可以满足系统的要求，但是这样会使影响系统性能的来源增加，对系统的安装、测试等就造成了诸多不便。
同样在一些更加复杂的系统中，如果使用的电机种类更多，则对电机控制的要求也越高。
为此，有必要设计电机控制系统平台，可以同时实现对多个或多种电机进行控制，从而使控制系统更简单、可靠。
传统的数字控制系统通常以单片机或微机为核心，而以DSP为核心的电机控制系统则具有更高的精度和速度、具有逻辑控制功能和各种中断处理等更强大的处理及计算能力。
随着大规模和超大规模集成电路技术的发展，DSP芯片的功能将会越来越强。
在DSP应用到电机控制中后，全数字控制系统成了当前电机控制的发展方向。
同时以DSP为核心的控制系统的以下特点也使设计电机的DSP控制系统更加可行了。
·DSP采用哈佛结构或改进的哈佛结构，使数据和程序相互独立的总线结构提高了计算能力。
因此可以实现比较复杂的控制规律，如优化控制、智能控制等现代控制理论和算法的应用。
·可简化电机控制器的硬件设计，重量低，体积小，能耗低。
·DSP芯片内部设计保证元器件的稳定性和可靠性，从而会使整个系统的可靠性提高。
硬件的统一性和软件的灵活性可以有机结合，DSP电机控制电路可以统一，如DSP 控制三相逆变器驱动相应的感应电机、无刷直流电机、永磁同步电机或用改进后的逆变器驱动直流电机等，其硬件电路的结构基本相同，针对不同的电机只需设计和编写不同的控制规律即可，从而使系统具有很强的灵活性[3]。
1.4内容提要本文分析了直流电动机的工作原理和直流电动机的结构，以及数学模型。
使用控制芯片TMSLF2407作为控制器，以及对TMSLF2407的介绍[1,4,6]。
基于DSP直流电动机控制系统的的研究主要包括：（1）根据电机特性和功率要求等选择驱动控制系统的电路结构，以及元器件。
（2）使用DXP设计控制板，包括控制电路、驱动电路、反馈电路等。
（3）针对电机的调速原理，用脉宽调制ＰＷＭ变频调速来控制直流电动机的转动速度。
（4）研究了PID控制，设计了PID调节结构，有速度调节和电流调节结构。
针对本系统设计了电流速度双闭环PID调节系统。
（5）根据本控制方案绘制软件流程图，根据软件流程图来编写ＤＳＰ程序，并进行程序调试。
（6）对直流电动机进行进行试验，从而完成DSP电机控制系统。