本設計主要控制策略包括以下兩個方面。

    2.1單路電機控制策略

    單路電機采用PID閉環(huán)控制對轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。系統(tǒng)位置閉環(huán)性能直接決定了伺服系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能，是系統(tǒng)控制的關鍵部分。

    PID算法具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便等特點。雖然在調(diào)節(jié)時改變量一定，但由于閉環(huán)產(chǎn)生的頻率很高，所以將改變量設定為一個較小量時，也能滿足系統(tǒng)的性能要求。在設定Ki，Kp，Kd這3個參數(shù)范圍的基礎上，通過對實際電路參數(shù)進行微調(diào)，在基本滿足系統(tǒng)快速性的基礎上同時達到較好的超調(diào)量，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

    2.2雙路電機控制策略

    是設計含有兩路獨立驅(qū)動的電動輪的控制系統(tǒng)框圖。由于兩個電機是分別安裝在兩個驅(qū)動輪的軸上，所以當兩輪的驅(qū)動裝置內(nèi)部參數(shù)及外界路況不等時，即使兩個電機的輸入一樣，也不能保證兩個驅(qū)動輪的速度相同，這里采用補償系統(tǒng)，來消除系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的兩電動輪之間的速度差。

    在直線運行中，采用速度差協(xié)調(diào)系統(tǒng)來調(diào)節(jié)兩個電動輪的轉(zhuǎn)速。設定一主動輪，讓從動輪速度跟隨主動輪，使兩個電動輪速度盡量一致。在轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)外側(cè)的電機同時減速，內(nèi)側(cè)電機的減幅遠大于外側(cè)電機的減速幅度。兩電機分別采用自己的參考速度，進行獨立的PID運算，從而保證在路面狀況不是很好的情況下實現(xiàn)輪椅的轉(zhuǎn)彎[2]。

    3系統(tǒng)硬件設計

    根據(jù)電動輪椅功能需求，該設計主要由一片DSP和兩路BLDCM驅(qū)動電路，以及必要的電平轉(zhuǎn)化電路組成。DSP負責整個系統(tǒng)的設計和控制，所有的信號的采集和處理都由DSP完成，并且還產(chǎn)生所需的PWM信號與故障保護中斷請求。結(jié)合實際情況，設計中采用TMS320LF2407A作為控制核心。它包括兩個獨立的事件管理器：每一個都包含兩個16位通用定時器，8個16位脈寬調(diào)制(PWM)輸出通道，三個捕捉單元，DSP主頻為40MHz[3]。

    驅(qū)動電路主要通過驅(qū)動芯片IR2130作為核心驅(qū)動。逆變器主體由6個功率開關器件組成三相全控橋電路，通過這6個開關的關斷和導通完成BLDCM的驅(qū)動，實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制。為防止自舉電容兩端電壓放電，二極管應選擇高頻恢復二極管HER107。另一方面為防止自舉電容放電造成其兩端電壓低于欠壓保護動作的門檻電壓值，電容的取值應充分的大，本設計選擇47滋F電容，耐壓25V[4]。

    4系統(tǒng)軟件設計

    產(chǎn)生逆變器驅(qū)動信號PWM波的中斷子程序流程圖。圖6所示為兩路BLDCM速度協(xié)調(diào)控制中斷子程序流程圖。兩路BLDCM分別選用T2和T4作為時基，從而準確捕獲兩次中斷的時間間隔，兩個時鐘都選用連續(xù)增計數(shù)模式。