基于DSP系列的机电控制系统的开发

快速，实时性强，可靠性高已成为现代机电控制系统的主要研究对象，其主要依赖于数字

控制系统的发展，因而数字化控制（NC）是当今机电控制技术发展的主流，是电力电子技术

与运动控制学科中的一项重要技术，而DSP已成为这项技术的核心。DSP芯片，也称为数字信

号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片内部采用程序和数据分开的哈佛结构，

具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各

种数字信号处理算法。

TMS320系列是DSP大家族中的一个分支，其中包括：定点、浮点、多处理器DSP和定点

DSP控制器。TMS320系列DSP的体系结构专为实时信号处理而设计，该系列DSP控制器将实

时处理能力和控制器外设功能集于一身，具有快速、复杂和灵活的中断处理，丰富的数字和模

拟外设，电源管理等功能，为控制系统应用提供了一个理想的解决方案，以伺服冲床控制系统

为例。本系统将借助于RCP设计理念解决控制器设计的瓶颈问题（如图a/b所示），它将控制算

法设计、软硬件设计集成在一起，使设计人员在实际产品生产之前，直接可以看到仿真结果，

并通过快速迭代对设计进行修改以达到所要求的最佳控制效果。并且RCP设计方法具有代码的

自动转换功能，设计者只需要根据所用的控制理论在MATLAB/SIMULINK环境中设计好控制

模块框图，选择好编译器，就可以直接把控制模块自动的转换为可执行的源代码，移植到DSP

中。因此RCP设计方法可以大大的缩短产品的开发周期，降低成本，提高生产效率。

关键技术路线：

根据市场需求确定系统所需实现的功能，将功能模块化，之后根据功能结构划分硬件结构

与技术难点的分析，硬件电路制作，软件编写，上机调试，再根据调试结果对硬件电路以及软

件部分进行必要的改进。

本系统所选控制器保持了强大了外设和快速中断处理能力，同时融合了先进的高速数字信

号处理功能，并借助于RCP的设计理念，因此能方便的设计出高性能的控制系统，使得开发周

期短，成本低，体积小。对系统而言不仅简化电路设计结构，同时使得系统具有抗干扰强，可

靠性高的特点。