导言
现在，跟着导弹兵器射程、速度、飞翔高度和机动性的不断添加，电动舵机体系正向着输出力矩大、呼应速度快、功率大、体积小、集成度高、全数字化方向开展。无刷直流电动机不只坚持了传统直流电动机杰出的动、静态调速特性，且结构简略、运转牢靠，现已在国防、航空航天等领域中得到了较好的运用。
MIL-STD-1553B总线作为一种具有较高数据传输功用和办理功率、传输牢靠的数据总线，现已开展老练并被广泛运用于航空航天、兵器装备等杂乱操控体系中。
本文以大功率无刷直流电动舵机为目标，规划了一套根据DSP+FPGA的数字化高精度、高牢靠性的操控器，而且完结了1553BRT终端接入功用。
1 舵机体系整体规划方案
舵机体系选用方位、速度、电流三闭环操控战略，整体硬件规划如图所示。详细作业进程如下：DSP经过1553B通讯模块与主控计算机之间进行牢靠通讯，经过转子方位和舵面偏角检测电路获取转子方位、转速以及舵面实践偏角信号，结合自带ADC模块采样得到相电流，经过三闭环操控算法处理，输出调制PWM信号作用于功率驱动电路，驱动无刷直流电机滚动。运用FPGA的灵敏可装备性规划硬件逻辑电路完结对各主功用芯片的时序操控，包含1553B通讯模块、转子方位及转速检测电路和舵面偏角丈量电路，大大减少了DSP软件开支，提高了CPU作业功率。
图1舵机体系整体硬件结构图
2 硬件电路规划
2.1 DSP主控单元
主操控器选用美国TI公司的32位定点数字信号处理器TMS320F2812。该芯片选用哈佛总线结构，将数据总线和程序总线分隔，每秒可执行1.5亿次指令（150MIPS），具有单周期32X32位的乘与累加运算（MAC）功用。针对电机操控运用，片内集成了两个功用强大的事情办理器（EVA、EVB），16通道的高速ADC模块。
逻辑操控单元
FPGA逻辑功用芯片选用Altera公司的CycloneII系列EP2C8T144C8。CycloneII是根据StratixII的90nm工艺推出的FPGA芯片，具有8256个逻辑单元(LE)，内置36个M4KRAM块，2个锁相环(PLL)以及18个乘法器模块，提供给用户85个可用的IO管脚接口。该芯片首要合作DSP运用，完结逻辑操控功用。
总线通讯模块规划
选用DDC公司的BU-61580[5]作为1553B总线通讯协议芯片。该芯片内部集成有数字协议操控电路，双路总线收发器等模块，FPGA只需要操作协议芯片的17个惯例寄存器和4KX16bit的RAM，悉数通讯进程协议芯片都能主动完结。BU-61580与FPGA的电路衔接如图所示。运用74LVC4245芯片进行逻辑电平匹配，TRANSPARENT/BUFFERED拉低将BU-61580设置为16位缓冲作业形式，FPGA直接运用芯片内部4KX16bit同享RAM。
图2BU-61580与FPGA的电路衔接图
功率驱动模块规划
功用驱动模块选用Fuji公司的7MBP75RJ120，该IPM模块能耐受高达1200V电压，75A电流，内部设有电源欠压、过热维护、过流维护和短路维护功用。详细电路衔接如图所示。DSP输出六路PWM信号经过高速高共模比的光耦芯片HCPL-4504驱动IPM内部的IGBT，从而操控无刷电机的三相电压U、V、W。毛病信号经过光耦芯片TLP521-1传递给DSP中断口，电源供电选用4个独立的WRB0515直流电源模块。
