目前,用于海洋水下机器人用的电动机大多数为永磁直流电动机。虽然作为推进器的永磁直流电动机具有调速性能好的优点,但是,传统的直流电动机均采用机械方法进行换向,存在电刷和机械换向器。这一结构上的固有缺陷,使得电机存在使用寿命短、可靠性差、维护困难、制造成本高等缺点;同时,直流电动机还存在体积大、重量重、功率密度低和单机容量小等缺点。因此,直流电动机推进器已越来越不能满足海洋水下机器人的发展要求。无刷直流电动机除了具有直流电动机的很多优点外,同时还具有体积小、重量轻、功率密度大和单机容量大等特点。因此,用无刷直流电动机代替永磁直流电动机作为海洋水下机器人的推进器,无论是理论上还是实际上都具有重大意义。 本论文介绍了采用TI公司32位DSP TMS320F2812作为微控制器的无刷直流电动机的控制系统。根据无刷直流电动机的系统结构、控制规律,对双旋水下机器人无刷直流电动机进行了设计。并针对92BL无刷直流电机(实验用电机)给出系统总体设计方案。针对所设计的控制方案和控制算法对控制系统的软、硬件设计作了详细论述。提出了驱动电路和控制电路的设计策略,搭建了驱动电路、控制电路和采样回路的硬件平台。给出DSP软件(包括PWM产生,正反转控制,电流、速度双闭环调速等模块)的设计思路,并完成了相应功能的编程、调试工作。 由于DSP技术的应用,不仅能使海洋水下机器人的无刷直流电机推进器系统获得了高精度、高可靠性,还简化了系统结构,增加了系统功能。同时,对控制系统的研究具有广泛的应用价值。