CN200972605Y

CN200972605Y - 基于dsp的电机位置伺服装置

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Publication number: CN200972605Y
Application number: CNU2006200217029U
Authority: CN
Inventors: 刘胜; 李冰; 姜繁生
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2016-09-20

Abstract

本实用新型利用无刷直流电机的特性和电机控制专用DSP的丰富硬件资源提供了一套高精度的电机位置伺服装置，它包括无刷直流电机和控制电路。本实用新型采用无刷直流电机作为伺服电机，该电机位置伺服装置适用于各种需要快速响应的精密位置控制的数控系统，而控制电路通过电机控制专用数字信号处理器(DSP)可编程逻辑器件独立设计，引入了速度观测器，运用先进的数字式电机控制方式，实现了电机的电流环、速度环、位置环的闭环伺服控制，具备良好的鲁棒性，可配合多种规格的伺服电机。本实用新型可靠性高、功能性强、稳定性好，可广泛应用于机械、数控装备、机电一体化、印刷、纺织、电子、轻工、包装等领域，是新一代的电机位置伺服装置。

Description

基于DSP的电机位置伺服装置

(一)技术领域

本实用新型涉及一种电机位置伺服装置，特别涉及一种直流无刷电机位置伺服装置。

(二)背景技术

有刷直流电动机具有旋转的电枢和固定的磁场，因此有刷直流电动机必须有一个滑动的接触机构——电刷和换向器，通过它们把电流馈给旋转的电枢，使得在某一磁极下，导体在不断更替，加电压的极性不变，这使得有刷电机存在换向火花、寿命短、在堵转状态输出转矩小、有电磁干扰及维护不便等缺点。而无刷直流电动机与前者恰相反，它具有旋转的磁场和固定的电枢，这样的电子换向线路中的功率开关元件如晶体管或晶闸管等可直接与电枢绕组连接。另外，在电动机内装有一个位置传感器，用来检测主转子在运行过程中的位置。它与电子换向线路一起代替了有刷直流电动机的机械换向装置。在无刷直流电动机中借助反映主转子位置的位置传感器的输出信号，通过电子换向线路去驱动与电枢绕组联接的相应的功率开关元件，使电枢绕组依次馈电，从而在主定子上产生跳跃式的旋转磁场，拖动永磁转子旋转。随着转子的转动，位置传感器不断送出信号，以改变电枢绕组的通电状态，使得在某一磁极下导体中的电流方向始终不变。

因此，无刷直流力矩电动机除了具有普通永磁直流电动机同样的机械特性和良好的调速特性外，还具有无刷直流电动机无火花干扰，寿命长和噪声低的优点，并可在低速甚至堵转的情况下运行，有利于提高系统的运行性能。

传统的电机驱动器最早采用模拟电路驱动方法，随着微电子技术的发展，出现了数字、模拟控制，随着DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)的发展和大规模应用，出现了全数字电机控制器，并且出现了电机控制专用DSP。电机控制专用DSP的出现，为其全数字电机控制的发展提供的广阔的前景。电机控制专用DSP内部带有完善的电机控制所需要的各类信号的产生和检测单元，大大减轻了DSP内部CPU(Center Process Unit，中央处理单元)的负担。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是利用无刷直流电机的特性和电机控制专用DSP的丰富硬件资源提供一套高精度的基于DSP的电机位置伺服装置。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括无刷直流电机和控制电路，控制电路包括数字信号处理器U1、可编程逻辑器件U2、存储器U3、通讯接口U4、模拟量输出U5、PWM输出U6、滤波器U9、显示板U10、编码器接口U11、霍耳反馈接口U12、反馈电流接口U13、光电隔离接口U20、电流霍耳检测U21、浪涌电压控制U22、电压检测U23、状态反馈U24、IPM智能功率模块U30、整流模块U31和变压模块U32，数字信号处理器U1连接可编程逻辑器件U2、存储器U3、通讯接口U4、模拟量输出U5、滤波器U9和显示板U10，模拟量输出U5连接外部模拟设备，通讯接口U4连接外部PC机，可编程逻辑器件U2连接PWM输出U6、编码器接口U11、霍耳反馈接口U12和状态反馈U24，滤波器U9连接反馈电流接口U13，反馈电流接口U13连接电流霍耳检测U21，PWM输出U6连接光电隔离接口U20，光电隔离接口U20连接状态反馈U24和IPM智能功率模块U30，状态反馈U24与浪涌电压控制U22相互连接，电流霍耳检测U21、电压检测U23和IPM智能功率模块U30连接状态反馈U24，220VAC交流电经过整流模块U31和变压模块U32连接IPM智能功率模块U30，IPM智能功率模块U30连接电流霍耳检测U21和无刷直流电机，电机的反馈端连接编码器接口U11和霍耳反馈接口U12。

本实用新型还有这样一些结构特征：

1、数字信号处理器U1采用数字信号处理器DSP2812芯片，包括SPI、PWM、ADC、GPIO、QEPs、MCBSP和eCAN，SPI部分连接模拟量输出U5，PWM、GPIO和QEPs部分连接可编程逻辑器件U2，ADC部分连接滤波器U9，MCBSP部分连接显示板U10，eCAN连接通讯接口U4。

2、数字信号处理器U1内包括速度观测器9和定位伺服装置控制器单元，定位伺服装置控制器单元由位置伺服控制器1、速度控制器2、电流控制器3、电动机处理单元4、编码器5、谐波减速器6、速度前馈控制器7和加速度前馈控制器8构成。

3、可编程逻辑器件U2采用CPLDXC9536XL芯片，其滤波整形部分分别连接GPIO和QEPs。

4、可编程逻辑器件U2内设置有系统保护电路。

5、存储器U3为SRAM存储器。

6、通讯接口U4为CAN口。

本实用新型采用无刷直流电机作为伺服电机，该位置伺服装置适用于各种需要快速响应的精密位置控制的数控系统；控制电路通过电机控制专用数字信号处理器(DSP)可编程逻辑器件独立设计，引入了速度观测器，运用先进的数字式电机控制方式，实现了电机的电流环、速度环、位置环的闭环伺服控制，具备良好的鲁棒性，可配合多种规格的伺服电机。该位置伺服装置可靠性高、功能强、稳定性好，可广泛应用于机械、数控装备、机电一体化、印刷、纺织、电子、轻工、包装等领域。

本实用新型中控制信号是由上位机通过通讯接口U4给定的角度信号。角度信号经U1运算产生速度前馈和角加速度前馈信号。

角度编码器输出的信号经过编码器接口U11的电平转换和U2的滤波，输入到数字信号处理器U1中的QEPs生成谐波减速器的角度反馈信号，U1将角度反馈信号与给定信号经运算产生角度误差信号。速度编码器经过霍耳反馈接口U12和U2处理后输入到U1的QEPs生成电机的速度反馈信号，速度反馈信号与速度给定信号运算产生速度误差信号。电机磁极位置由电机HALL位置传感器获得，经霍耳反馈接口U12电平转换和U2整形滤波，输入到U1的GPIO的116、117、110引脚。电机相电流由电流霍耳检测U21的霍耳电流传感器检测，再经反馈电流接口U13和U9处理，输入到U1的ADC，由ADC转换成数字量的电流反馈信号。电流反馈信号与给定电流信号生成，误差电流信号(转矩信号)。模拟量输出U5输出模拟量的系统反馈和输出信号。

可编程逻辑器件U2输出的PWM信号经PWM输出接口U6接口电路输出到光电隔离接口U20的光电隔离电路，来驱动IPM智能功率模块U30，U30输出三相调制电压来驱动电机。可编程逻辑器件CPLD完成三方面工作，其一是PWM脉冲的逻辑保护，其二是对系统反馈的状态信号进行处理，实现故障响应，保护系统，其三是代替分立逻辑器件和模拟器件，通过对CPLD编程实现的绝对值电路、整形电路、滤波电路。

220V交流电经整流模块U31整流和变压模块U32变压生成直流母线，给IPM智能功率模块U30供电。浪涌电压控制回路U22的输出故障保护信号输入到U24状态反馈单元。电压监测U23输出的电压监测信号、电流霍耳检测U21输出的过流信号及U30输出的故障信号也都输入到状态反馈U24。状态反馈U24将状态反馈信息输入到U2，U2的控制指令也通过U24执行。显示板U10是显示和按键板电路，用来完成参数的设置和显示。

本实用新型的优点和效果在于提供了一套高可靠性、高精度、高效、全面实用的电机位置伺服装置：

(1)无刷直流电动机具有旋转的磁场和固定的电枢，这样的电子换向线路中的功率开关元件如晶体管或晶闸管等可直接与电枢绕组连接；另外，在电动机内的位置传感器可以检测主转子在运行过程中的位置，它与电子换向线路一起代替了有刷直流电动机的机械换向装置；因此，无刷直流力矩电动机除了具有普通永磁直流电动机同样的机械特性和良好的调速特性外，还具有无刷直流电动机无火花干扰，寿命长和噪声低的优点，并可在低速甚至堵转的情况下运行，有利于提高系统的运行性能；

(2)以电机控制专用DSP2812芯片为核心，利用其自身A/D转换模块实现了电流闭环控制；利用其自身的通用I/O口(GPIO)读取电机转子霍尔位置反馈信号和电机内置光电编码器的电机速度反馈信号，实现了速度闭环控制；利用其自身正交解码电路(QEP)完成了对负载端编码器的解码，实现了位置闭环控制；

(3)采用可编程逻辑器件(CPLD)代替分立逻辑器件和模拟器件，通过对CPLD编程实现的绝对值电路、整形电路、滤波电路集成度高，抗干扰能力强；此外CPLD还完成对DSP输出PWM脉冲的逻辑保护功能，并对系统反馈的状态信号进行处理，实现故障响应，保护系统；另外，大规模逻辑可编程器件U2与小规模电路逻辑器件比，增加了集成度，减少了布线密度，提高系统可靠性；

(4)传统的速度反馈信号是对位置反馈信号的简单微分，这样会引入很大的相位滞后；本实用新型采用速度观测器对来观测电机的真实速度，消除了相位滞后，增大稳态裕度，提高系统动态响应；

(5)本实用新型引入前馈控制，消除伺服反馈控制的延迟，提高了系统精度；速度环采用伪微分反馈前馈控制器(PDFF)，通过调节前馈参数，可以使系统在良好的静态刚度和快速的动态响应之间灵活选择；

(6)采用智能功率器件(IPM)对电机电压、电流进行监控，若电压电流出现异常，IPM可自行保护并输出报警信号，提高了系统可靠性。

(四)附图说明

图1为本实用新型的伺服装置原理结构图；

图2为本实用新型的可编程逻辑器件的电路原理图；

图3为本实用新型的系统保护电路图；

图4为本实用新型的定位伺服装置控制器单元的构成控制方框图；

图5为本实用新型的速度观测器的构成方框图。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明如下：

结合图1，本实用新型包括无刷直流电机和控制电路，控制电路包括数字信号处理器U1、可编程逻辑器件U2、存储器U3、通讯接口U4、模拟量输出U5、PWM输出U6、滤波器U9、显示板U10、编码器接口U11、霍耳反馈接口U12、反馈电流接口U13、光电隔离接口U20、电流霍耳检测U21、浪涌电压控制U22、电压检测U23、状态反馈U24、IPM智能功率模块U30、整流模块U31和变压模块U32，数字信号处理器U1连接可编程逻辑器件U2、存储器U3、通讯接口U4、模拟量输出U5、滤波器U9和显示板U10，模拟量输出U5连接外部模拟设备，通讯接口U4连接外部PC机，可编程逻辑器件U2连接PWM输出U6、编码器接口U11、霍耳反馈接口U12和状态反馈U24，滤波器U9连接反馈电流接口U13，反馈电流接口U13连接电流霍耳检测U21，PWM输出U6连接光电隔离接口U20，光电隔离接口U20连接状态反馈U24和IPM智能功率模块U30，状态反馈U24与浪涌电压控制U22相互连接，电流霍耳检测U21、电压检测U23和IPM智能功率模块U30连接状态反馈U24，220VAC交流电经过整流模块U31和变压模块U32连接IPM智能功率模块U30，IPM智能功率模块U30连接电流霍耳检测U21和无刷直流电机，电机的反馈端连接编码器接口U11和霍耳反馈接口U12。数字信号处理器U1采用数字信号处理器DSP2812芯片，包括SPI、XD，AD、PWM、ADC、GPIO、QEPs、MCBSP和eCAN，SPI部分连接模拟量输出U5，XD，AD、PWM、GPIO和QEPs部分连接可编程逻辑器件U2，ADC部分连接滤波器U9，MCBSP部分连接显示板U10，eCAN连接通讯接口U4。可编程逻辑器件U2采用CPLDXC9536XL芯片，其滤波整形部分分别连接GPIO和QEPs。存储器U3为RAM存储器，通讯接口U4为串口CANRS232。

数字信号处理器U1采用数字信号处理器DSP2812芯片，包括SPI、XD，AD、PWM、ADC、GPIO、QEPs、MCBSP和eCAN，SPI部分连接模拟量输出U5，XD，AD、PWM、GPIO和QEPs部分连接可编程逻辑器件U2，ADC部分连接滤波器U9，MCBSP部分连接显示板U10，eCAN连接通讯接口U4。

数字信号处理器U1内包括速度观测器9和定位伺服装置控制器单元。

结合图2，可编程逻辑器件U2采用CPLD的XC9536XL芯片，其滤波整形部分分别连接数字信号处理器U1的GPIO和QEPs部分，CPLD芯片的2-8脚为PWM6-PWM1输出，分别连接电阻R37-R42到+3.3V电源，7脚为PWM的T1引脚，35脚为PWM的T2引脚，9脚为DRIVE引脚，10、23、31脚接DGND，15脚为TDI_CPLD输入，30脚为TDO_CPLD输出，16脚为TMS_CPLD引脚，17脚为TCK_CPLD引脚，20脚为HV_S引脚，22脚为LV_S引脚，24脚连接开关S1、电容C48到DGND、连接电阻R103到+3.3V电源，21、32、41脚连接+3.3V电源，25-29、33脚为PWM6O、PWM4O、PWM2O、PWM5O、PWM3O和PWM1O引脚，38脚为IPMF S引脚，39脚为BREAK引脚，可编程逻辑器件的JTAG-CPLD芯片的TCK1脚为TCK_CPLD引脚，GND2脚接DGND，TDI3脚为TDI_CPLD引脚，VCC4脚接+5V电源，TMS5脚为TMS_CPLD引脚，TDO9脚为TDO_CPLD引脚，电容C54-C56连接+3.3V到DGND。

图2中U1输出的六路PWM信号PWM1，PWM2，PWM3，PWM4，PWM5，PWM6与U2的PWM1，PWM2，PWM3，PWM4，PWM5，PWM6相连，通过U2电路处理生成OPWM1，OPWM2，OPWM3，OPWM4，OPWM5，OPWM6；U2中T1PWM接U1的T1PWM，为DSP的PWM脉冲封锁信号；U2中T2PWM接U1的T2PWM，为驱动板READY信号；U2中的DRIVE为光电隔离器件的使能信号；U2中HV_S是过压保护信号、LV_S是欠压保护信号、IPMF_S是U30错误输出信号、BREAK是刹车信号。

结合图3，可编程逻辑器件U2内设置有系统保护电路，系统保护电路中输入信号母线电压IPMP连接电阻R81、R82到运放U8A和运放U8B，连接电阻R83、电容C35到P_GND，运放U8A连接电阻R74、电容C11到P_GND、电阻R32到VCC+15V，运放U8A的输出连接电阻R32到VCC+15V、电阻R71到三极管Q5基电极，三极管Q5共射级到P_GND、集电极输出连接电阻R53到O1单元，O1单元连接电阻R14到VCC+5V、输出连接过压报警信号HV_S，运放U8B连接电阻R55、电容C12到P_GND、电阻R90到VCC+15V，运放U8B的输出连接电阻R75到VCC+15V、电阻R72到三极管Q6基电极，三极管Q6共射级到P_GND、集电极输出连接电阻R54到O2单元，O2单元连接电阻R16到VCC+5V、输出连接欠压报警信号LV_S。

图3中母线电压IPMP通过电阻R81、R82及R83的分压得到电压实际检测电压Ud，Ud接运放LM339的5脚。高压报警的基准电压通过+15V电压由R32和R74分压得到，高压基准电压接LM339的4脚。当检测电压Ud高于高压基准电压时，比较器翻转，LM339的2脚输出高压使Q5导通，O1中通过电流，使HV_S过压报警信号置高，输出报警信号。低压检测Ud接LM339的6脚。低压基准电压+15V电压由R90和R55分压得到，低压检测接LM339的7脚。当检测电压Ud低于低压基准电压时，LM39的1角输出高压，使Q6导通。O2通有电流使LV_S欠压报警信号置高，输出报警信号。

结合图4，定位伺服装置由位置伺服控制器1、速度控制器2、电流控制器3、电动机处理单元4、编码器5、谐波减速器6、速度前馈控制器7和加速度前馈控制器8构成。上位机连接速度前馈控制器7，并与谐波减速器6连接位置伺服控制器1，位置伺服控制器1和速度前馈控制器7、速度观测器9连接速度控制器2，速度前馈控制器7连接加速度前馈控制器8，速度控制器2与加速度前馈控制器8、速度观测器9连接电流控制器3，电流控制器3连接电动机处理单元4和速度观测器9，电动机处理单元4连接编码器5，编码器5连接谐波减速器6和速度观测器9。

定位伺服装置控制器单元中位置伺服控制器1与速度前馈控制器7的输出相加生成速度给定值Vc，Vc一方面连接速度控制器2，一方面乘以前馈增益K_FR得到前馈增益输出，速度指令Vc和速度观测器9的速度反馈值V_F之间的速度偏差乘积分增益K_VI得到速度控制器积分增益输出，前馈增益输出加上积分增益输出与速度反馈值V_F的差再乘上比例增益K_VP得到速度控制器2的输出。

位置伺服控制器1对总惯性(电动机和谐波减速器6的总惯量)为J的谐波减速器输出进行位置控制，谐波减速器6设有编码器，则谐波减速器6的输出位置θ可由编码器进行检测。从上位机给定的位置信号指令θ^*和谐波减速器之间的位置偏差(θ^*-θ)被输入位置伺服控制器1。位置伺服控制器1是比例控制器，该比例控制器的输出偏差与位置环路增益K_P相承获得的值，再加上速度前馈控制器7的输出作为电动机的速度指令Vc。速度前馈控制器7接受位置指令θ，对位置求微分，并与速度前馈控制器的增益K_VF相乘获得速度前馈控制器7的输出，该值与位置控制器1输出相加。在定位伺服控制器中，速度指令直接由位置给定微分获得，不产生伺服延迟。因此，与近用反馈控制的情况相比，可进一步消除伺服延迟。速度反馈由速度观测器9实现。速度观测器9根据电机反馈位置信号和电机反馈电流，来观测实际的电机速度值。加速度前馈控制器8接受速度前馈控制器7的输出，对其求微分，并与加速度前馈控制器增益K_FR相乘获得加速度前馈输出值，该值与速度控制器2输出相加。速度控制器2是伪微分反馈控制器(PDFF)，控制器有三个参数K_FR、K_VI和K_VP。速度给定值Vc乘前馈增益K_FR得到前馈增益输出；速度指令Vc和速度观测器9的速度反馈值V_F之间的速度偏差乘积分增益K_VI得到速度控制器积分增益输出；前馈增益输出加上积分增益输出与速度反馈值V_F的差再乘上比例增益K_VP得到速度控制器2的输出，该值与加速度前馈输出值相加得到电流(转矩)给定值。速度控制器2中可通过调节前馈增益K_FR使系统性能在良好的静态刚性和快速的动态响应之间做出最优的折中。电流控制器接受电流(转矩)指令，生成转矩，驱动电动机处理单元4。由于加速度前馈的引入，电流(转矩)指令没有伺服延迟。如上所述，在图4的定位伺服装置中，由反馈控制产生的伺服延迟可通过进行速度前馈控制和加速度前馈控制来补偿。

结合图5，图中I_F是电机反馈的实际电流值，T_D是扰动力矩，T_E是电机的电磁转矩，V_M是电机的实际速度，P_M是电机编码器输出位置信号，Vo是观测速度，T_EEst是观测转矩，V_F是电机反馈速度。在物理系统中，反馈电流I_F由电磁转矩常数K_T放大，生成电磁转矩T_E，电磁转矩T_E和扰动力矩T_D信号相加经1/J_T和1/s变换生成实际速度V_M，V_M再经传感器1/s变换产生传感器输出P_M电机编码器输出位置信号；在模型观测系统中，反馈电流I_F由电磁转矩常数K_TEst放大，生成估计电磁转矩T_EEst，电磁转矩T_EEst经1/J_TEst和Tz/(z-1)变换生成观测速度Vo，观测速度Vo一方面输出给速度反馈V_F，一方面输出再经Tz/(z-1)变换和电机编码器输出位置信号P_M相加、减生成观测器误差P_OE，观测器误差P_OE输出给观测器，经过含有参数K_PO，K_IO/S和K_DOS的观测器控制器输出Do作为反馈，Do再与常数K_TEst相加。

物理系统中电磁转矩T_E加上扰动转矩T_D构成总的转矩，总转矩除上电机和负载的总惯量产生电机加速度。加速度两次积分分别生成电机速度值和电机位置值。模型系统与物理系统结构很相似，不同之处在于：用数字域差分Tz/(z-1)取代微分s；观测扰动为观测器控制器的输出Do，观测器控制器为PID控制器，含有参数K_PO，K_IO/S和K_DOS。在理想情况下，观测控制器输出的观测力矩和扰动力矩相等。在数字控制系统中，一般速度反馈是位置反馈的简单微分，这会引入相位延迟，使系统响应震荡。速度观测器可以消除传感器反馈信号中固有的相位延迟，增大系统稳定裕量。

Claims

1、一种基于DSP的电机位置伺服装置，其特征在于：它包括无刷直流电机和控制电路，控制电路包括数字信号处理器U1、可编程逻辑器件U2、存储器U3、通讯接口U4、模拟量输出U5、PWM输出U6、滤波器U9、显示板U10、编码器接口U11、霍耳反馈接口U12、反馈电流接口U13、光电隔离接口U20、电流霍耳检测U21、浪涌电压控制U22、电压检测U23、状态反馈U24、IPM智能功率模块U30、整流模块U31和变压模块U32，数字信号处理器U1连接可编程逻辑器件U2、存储器U3、通讯接口U4、模拟量输出U5、滤波器U9和显示板U10，模拟量输出U5连接外部模拟设备，通讯接口U4连接外部PC机，可编程逻辑器件U2连接PWM输出U6、编码器接口U11、霍耳反馈接口U12和状态反馈U24，滤波器U9连接反馈电流接口U13，反馈电流接口U13连接电流霍耳检测U21，PWM输出U6连接光电隔离接口U20，光电隔离接口U20连接状态反馈U24和IPM智能功率模块U30，状态反馈U24与浪涌电压控制U22相互连接，电流霍耳检测U21、电压检测U23和IPM智能功率模块U30连接状态反馈U24，220VAC交流电经过整流模块U31和变压模块U32连接IPM智能功率模块U30，IPM智能功率模块U30连接电流霍耳检测U21和无刷直流电机，电机的反馈端连接编码器接口U11和霍耳反馈接口U12。

2、根据权利要求1所述的一种基于DSP的电机位置伺服装置，其特征在于：数字信号处理器U1采用数字信号处理器DSP2812芯片，包括SPI、PWM、ADC、GPIO、QEPs、MCBSP和eCAN，SPI部分连接模拟量输出U5，PWM、GPIO和QEPs部分连接可编程逻辑器件U2，ADC部分连接滤波器U9，MCBSP部分连接显示板U10，eCAN连接通讯接口U4。

3、根据权利要求1所述的一种基于DSP的电机位置伺服装置，其特征在于：数字信号处理器U1内包括速度观测器(9)和定位伺服装置控制器单元，定位伺服装置控制器单元由位置伺服控制器(1)、速度控制器(2)、电流控制器(3)、电动机处理单元(4)、编码器(5)、谐波减速器(6)、速度前馈控制器(7)和加速度前馈控制器(8)构成，上位机连接速度前馈控制器(7)，并与谐波减速器(6)连接位置伺服控制器(1)，位置伺服控制器(1)和速度前馈控制器(7)、速度观测器(9)连接速度控制器(2)，速度前馈控制器(7)连接加速度前馈控制器(8)，速度控制器(2)与加速度前馈控制器(8)、速度观测器(9)连接电流控制器(3)，电流控制器(3)连接电动机处理单元(4)和速度观测器(9)，电动机处理单元(4)连接编码器(5)，编码器(5)连接谐波减速器(6)和速度观测器(9)。

4、根据权利要求1所述的一种基于DSP的电机位置伺服装置，其特征在于：可编程逻辑器件U2采用CPLDXC9536XL芯片，其滤波整形部分分别连接数字信号处理器U1的GPIO和QEPs部分，CPLD芯片的2-8脚为PWM6-PWM1输出，分别连接电阻R37-R42到+3.3V电源，7脚为PWM的T1引脚，35脚为PWM的T2引脚，9脚为DRIVE引脚，10、23、31脚接DGND，15脚为TDI_CPLD输入，30脚为TDO_CPLD输出，16脚为TMS_CPLD引脚，17脚为TCK_CPLD引脚，20脚为HV_S引脚，22脚为LV_S引脚，24脚连接开关S1、电容C48到DGND、连接电阻R103到+3.3V电源，21、32、41脚连接+3.3V电源，25-29、33脚为PWM6O、PWM4O、PWM2O、PWM5O、PWM3O和PWM1O引脚，38脚为IPMF_S引脚，39脚为BREAK引脚，可编程逻辑器件的JTAG-CPLD芯片的TCK1脚为TCK_CPLD引脚，GND2脚接DGND，TDI3脚为TDI_CPLD引脚，VCC4脚接+5V电源，TMS5脚为TMS_CPLD引脚，TDO9脚为TDO_CPLD引脚，电容C54-C56连接+3.3V到DGND。

5、根据权利要求4所述的一种基于DSP的电机位置伺服装置，其特征在于：可编程逻辑器件U2内设置有装置保护电路，装置保护电路中输入信号母线电压IPMP连接电阻R81、R82到运放U8A和运放U8B，连接电阻R83、电容C35到P_GND，运放U8A连接电阻R74、电容C11到P_GND、电阻R32到VCC+15V，运放U8A的输出连接电阻R32到VCC+15V、电阻R71到三极管Q5基电极，三极管Q5共射级到P_GND、集电极输出连接电阻R53到O1单元，O1单元连接电阻R14到VCC+5V、输出连接过压报警信号HV_S，运放U8B连接电阻R55、电容C12到P_GND、电阻R90到VCC+15V，运放U8B的输出连接电阻R75到VCC+15V、电阻R72到三极管Q6基电极，三极管Q6共射级到P_GND、集电极输出连接电阻R54到O2单元，O2单元连接电阻R16到VCC+5V、输出连接欠压报警信号LV_S。

6、根据权利要求1所述的一种基于DSP的电机位置伺服装置，其特征在于：存储器U3为SRAM存储器。

7、根据权利要求1所述的一种基于DSP的电机位置伺服装置，其特征在于：通讯接口U4为CAN口。