高级电机控制中的软件设计原则

运行在300W以下的小功率电机被广泛应用于各类应用，例如汽车系统、打印机、复印机、碎纸机、玩具、工厂自动化、测试设备、机器人技术、航空航天与军工以及其他应用。最流行的小功率电机类型是DC电机、无刷DC电机和步进电机。电机的产量大致与功率大小成反比。量产的小功率电机数量远远高于大功率电机数量。

专用于电机控制的DSP设计旨在满足大型离线式电机的需求。离线电机通常为AC感应或无刷DC电机，运行在110-480VAC和1/4-100HP。专用于电机控制的DSP对于小功率电机控制系统来说成本太高。

本文展示了使用C8051F3xx MCU控制各类电机的软件示例。虽然这些示例相对简单，但是他们为各类电机展示了有效的解决方案。一个传统的电机控制系统通常要求额外特性并且具有更高的复杂度。这些软件示例能够作为开发更复杂电机驱动系统的起点。

DC电机控制

DC电机在小功率电机中是最常见和最便宜的。在本文中，术语“DC电机”特指有刷换向永磁DC电机。

DC电机的特性使得它成为变速系统中使用的最简单电机。DC电机的转矩—速度特性如图1所示。DC电机的非负载速度与电机电源电压成线性关系。驱动稳定扭矩负载、线性负载或指数负载的DC电机的电压—速度特性也是连续的、正斜率的和可预测的。因此，在大多数情况下使用开环控制是可行的。