基于DSP的高精密陀螺电源的设计

李利歌，曹志斌，张瑜

(1.洛阳轴研科技股份有限公司, 河南 洛阳 471039；2.中信重工机械股份有限公司 自动化公司,河南 洛阳 471003)

在航空航天等领域，随着高精密陀螺的广泛应用，对陀螺电动机的控制精度要求越来越高。而陀螺轴承在很大意义上影响了高精密陀螺电动机的使用寿命和精度，所以研究陀螺轴承的工作状态很重要。通过设计陀螺电动机高精密电源和高精度功率测量装置，进而测量其稳态运行时的细微功率变化，据此研究轴承的实际工作状态[1]。

1 高精密陀螺电源系统设计方案

传统电源采用模拟电路产生三相正弦波，通过功率放大器放大后输出，其体积大，功耗大，散热困难，元件参数变化使输出精度、稳定性很难保证[2]。

本机采用基于DSP的SVPWM技术，此方法比常规的SPWM效果更佳，谐波含量更少，正弦度更高，整机精度大大提高。为实现高精度电源稳压，采用AFE(Active Front End)技术，通过控制功率开关管的通断，实现精确调压并保持电压恒定，同时有效抑制由电网波动带来的干扰，采用DSP芯片使运算能力大大提高，完全能够满足设计需求，是新一代的全数字高精密陀螺电源[3]。系统原理如图1所示。

本机主要是对电源输出电压、频率及电流的精确控制，同时对电动机的功率实时监测和显示，重点讨论电源电压稳幅控制策略。

电压稳幅的关键是对电流的实时控制，本方案采用一种间接电流控制方法，具体实现方案如图2所示。由于对电压做闭环控制，因此可以实现稳幅。……