主动振动控制具有隔振率高、适应性强、可抗强冲击振动等优点，可使关键设备在恶劣冲击振动环境下可靠工作。但是，主动振动控制系统对相位要求较为严格，要求系统具有极强的实时性，否则由于相位滞后，控制效果将会受到严重影响。因而在数字式主动振动控制系统中，通常在单片机难以达到实时性要求，本文采用高速DSP器件解决控制的实时性问题。
ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７是ＴＩ公司专为实时控制而设计的高性能１６位定点ＤＳＰ器件，指令周期为３３ｎｓ，其内部集成了前端采样Ａ／Ｄ转换器和后端ＰＷＭ输出硬件，在满足系统实时性要求的同时可简化硬件电路设计。本文在总结模拟主动控制系统设计制作经验的基础上，设计了以ＴＭＳ３２０Ｆ２４０７为核心的数字式主动振动控制系统。
１ 主动振动控制系统及其数学模型
１．１ 控制系统工作原理
主动振动控制系统模型如图１所示。隔振对象通过弹性体与基础相连接，基础振动（振幅为ｕ）通过弹性体（刚度为ｋ）传递到隔振对象上，引起隔振对象振动。传感器置于二者之间检测相对位移并输入到控制器，控制器输出的控制量经过功率驱动后输出到电磁作动器控制隔振对象的振动，同时控制器根据隔振对象的加速度反馈实时调节控制参数。
１．２ 系统数学模型描述
根据主动振动控制系统工作原理建立的系统振动模型如式（１）所示。为使隔振对象加速度x最小，控制力ｆ的计算式如式（２）所示。其中，ｕ－ｘ为基础和隔振对象相对位移，可通过光电位移传感器（ＰＳＤ）测得。
式中，ｍ为隔振对象质量，x为隔振对象加速度，u为基础加速度，ｋ为隔振弹性体刚度，ｃ为隔振系统阻尼。关键词：振动控制,实时性,相位滞后,DSP器件 来自66文.com网站
系统作用力ｆ由置于气隙磁场中的载流线圈提供。当在线圈上施加电压ｖ时，其上的咯伦兹力ｆ和施加电压Ｖ如式（３）和式（４）所示。
式中，ｂ为气隙磁感应强度，ｌ为线圈有效长度，ｉ为线圈电流ｒ为线圈电阻，l′为线圈电感。
２ 控制策略及控制器
２．１ 控制策略
根据系统各部分数学模型可计算出控制电压输出，如式（５）所示。
式中，ｓ为相对位移ｕ－ｘ，s和s分别为相对位移的一次微分和二次微分。在实际应用中，上述控制参数并不能准确得出，而且有些参数如弹性体刚度、磁场强度等并不是恒定值。在控制过程中，先以估算值作为初始值，再以一定控制算法（自整定ＰＩＤ），根据加速度反馈，对控制参数进行实时校正。
２．２ 控制系统的硬件结构
控制器硬件结构如图２所示。位移传感器（ＰＳＤ）输出信号经由信号处理电路、加速度传感器输出信号经由电荷放大器后，再分别通过ＴＭＳ３２０Ｆ２４０７中的Ａ／Ｄ转换器输入到ＤＳＰ核心中。ＤＳＰ核心根据加速度反馈修正控制参数，由位移输入计算出控制量，进行ＰＷＭ调制后送到ＰＷＭ功率驱动部分，由功率驱动部分驱动电磁作动器进行振动控制。
２．２．１ ＤＳＰ及存储器
Ｆ２４０７中集成了３２Ｋ字的ＦＬＡＳＨ
ＥＥＰＲＯＭ和１．５Ｋ字的ＲＡＭ，由于控制算法的需要，本系统需扩充外部ＲＡＭ。ＴＭＳ３２０Ｆ２４０７片内的ＦＬＡＳＨ可用作程序存储器，但在开发阶段使用ＦＬＡＳＨ作为程序存储器极为不便，因为每一次程序的修改都需要对ＦＬＡＳＨ进行清除、擦除和编程操作，而且进行ＣＣＳ调试时只能设置硬件断点，故从调试的角度考虑，应扩充程序ＲＡＭ。为了不增加系统复杂度，从扩充的数据ＲＡＭ中分出一块作为调试时的程序ＲＡＭ。如图３所示，ＣＹ７Ｃ１０２１为６４Ｋ×１６的ＳＲＡＭ，存取时间最小为１０ｎｓ，故不需要插入等待周期，可保证系统全速运行。
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