该电路采用摩托罗拉公司的H桥门驱动集成电路MC33883作为该功率电路的驱动芯片，来控制末级大功率器件N沟道MOS管IRFI40的开关组，以此组成H桥驱动电路。为了避免电机驱动板卡对主控板卡的干扰，采用高速光耦隔离器件6N137将PWM信号隔离，阻断电机驱动板卡对主控板卡的传导干扰。

3．软件程序设计及其算法描述

TMS320F2812的主程序负责完成初始化并对数据进行相应处理。初始化包括对I／O接口、寄存器、处理器工作状态以及内部控制模块等的初始化。在初始化完成后，将会进入数据处理的运算子程序。

3.1 DSP与上位机的通信

TMS320F2812与上位机的CAN2.0A串行通信采用数据帧传输模式，CAN的标准数据帧可包含44～108位的数据，它的扩展数据帧可包含64～128位数据。本文采用标准桢进行通信，即CAN2.0A协议，具体如下图所示。一个完整的标准数据桢包括帧的起始位、标识符、数据字节控制位、最多8字节的数据区，循环冗佘校验、响应信息和帧的结束位。其中标识符和数据区为用户指令填充，其它为CAN控制器自行产生。

3.2 上位机测控应用程序设计

为便于舵机的控制和系统指标的测试，编制了基于外购的研华CAN通信卡的DLL动态链接库，编写了用于测控四路舵机系统的C++应用程序，即测控应用程序软件包。该测控应用程序的用户界面分为实时显示区、目标位置控制区、指标测试区等几大模块，可以对电机的目标位置进行设定，对系统指标进行测试，并实时的将4路舵机的PWM占空比数据、目标值数据以及反馈值数据以趋势图的形式直观的显示出来，易于进行在线的分析处理和评估；另外，该程序同时也将采集到的数据存储到文本文件中，以便后期离线处理。

3.3 增量式分段离散PID控制算法描述

舵机控制器系统的控制算法分为两段进行：

式中V为PWM最大输出常量，f(PID)为线性PID算法，Emax为偏差的设定阈值，U为算法输出值，表征PWM信号的占空比。在偏差E很大时(E＞Emax)，系统快速性是控制的关键指标，系统开环运行V，使得偏差能够尽快缩小；在较小偏差下(E≤Emax)，系统的定位精度成为关键指标，此时采样值在设定值附近，按优化的增量PID控制算法运行。

4．系统测试结果分析

联调试验结果表明：舵机系统在2kg*m的额定负载力矩的测试条件下，对25°阶跃响应时常数小于100ms，20Hz、±1.5°振幅的频率响应相位延时小于20°，定位精度优于0.06°，半振荡次数小于两次。

该系统位置阶跃响应如图5所示。舵机位置建立时间小于100ms；位置稳定性也很好。25°阶跃仅需要一个半周期就可以达到稳定。

以上分析证实，本文提出的控制系统动静态响应性能较好、稳态精度高、对噪声有较高的鲁棒性和抗干扰性，适用于具有较高要求的控制领域，具有广阔的应用前景。