基于dsp永磁同步電機控制畢業設計論文-資料下載頁

　　

【正文】 和外部外設或者其它處理器之間的通信。典型應用包括外部I/O 或者從諸如移位寄存器、顯示驅動器、和ADC等器件的外設擴展。多器件通信由SPI的主控/受控操作支持。（17）GPIOMUXGPIO復用寄存器用于選擇F281x器件上共用引腳操作。這個引腳可被獨立選中運行為“數字I/O”或者被連接至“外設I/O”信號（通過GPxMUX寄存器）。如果被選擇用于“數字I/O”模式，提供的寄存器用來配置引腳方向（通過GPxMUX寄存器）并且限定輸入信號來去除有害噪聲（通過GPxQUAL寄存器）。如果被配置為“數字I/O”模式，提供一個附加的寄存器來設定獨立I/O 信號（通過GPxSET寄存器）、清除獨立I/O 信號（通過GPxCLEAR寄存器）、切換獨立I/O 信號（通過GPxTOGGLE寄存器）、或者讀取/寫入獨立I/O 信號（通過GPxDAT寄存器）. 1 整流濾波電路的設計整流電路的作用是把交流電轉換成直流電，嚴格地講是單方向大脈動直流電，而濾波電路的作用是把大脈動直流電處理成平滑的脈動小的直流電，整流原理是利用二極管的單向導電性可實現整流。整流分為半波整流和全波橋式整流，本文選擇RC三相橋式整流電路，其整流過程如下：圖42整流電路經過整流后的電源電壓雖然沒有交流變化成分，但其脈動較大，需要經過濾波電路消除其脈動成分，使其更接近于直流。 逆變電路的設計日本三菱公司的模塊代表當今模塊技術的發展水平。該公司20世紀80年代末就致力于研究開發代智能保護功能的功率模塊，目前已生產出用于110KW變頻器的IPM模塊，居世界領先水平。下圖47為型號為PM30CSJ060（VCES＝600V，IC＝30A）的六單元IPM原理圖。模塊中封裝了6個IGBT，模塊內部也集成了對各個IGBT的驅動及保護電路。P、N為直流輸入或輸出，U、V、W為三相輸入或者輸出VUP1VUPC，VVP1VVPC，VWP1VWPC， VN1VNC模塊內部電源，典型值為15V， V～ V之間。UFO，VFO，WFO和FO分別為相應的故障輸出引腳。UP，WP，VP、 UN，WN、VN分別為對應的IGBT控制引腳。圖47 PM10CSJ060原理圖 測速電路的設計永磁同步電機閉環控制所需的電機轉子位置和轉速信息，我們是通過安裝在電機軸上的光電編碼器提供的。光電編碼器分為增量式、絕對式和混合式三種，從伺服電機轉子位置與速度的檢測精度對伺服系統性能的影響以及性價比來考慮，本系統最終采用了增量式編碼器。增量式光電編碼器工作原理是根據電機旋轉產生AB兩相相位互差90?的正交編碼脈沖的個數和頻率，分別確定電機的角位置和角速度。圖312 光電編碼器接口電路圖1) SCI通信接口電路 串行數據接口是一個雙線的異步串口，一般作為在線調試接口以及和上位機通信的接口。 SCI模塊支持CPU與其他使用標準格式的異步外圍設備之間的數字通信。圖32 SCI接口電路圖2)SPI通信接口電路SPI是同步串行的高速I/O口，它允許長度可編程的串行位流以可編程的位傳輸速度移入或移出器件，且可編程的串行位流長度范圍為116。通常SPI被用于外部外設以及其他處理器和DSP處理器之間的通信。應用較多的有如移位寄存器、顯示驅動器及DAC以及日歷時鐘等器件所進行的外部I/O口或器件的擴展。本永磁同步電機控制系統的SPI接口設計成串行EEPROM，選擇了256K*8位的EEPROM，用于讀寫存儲交流伺服系統的參數變量對應的相關的故障信息、設置狀態或數值。電路設計如圖33所示:圖3—3 SPI接口電路圖TMS320LF2407A的最小系統電路是保證整個控制系統正常運行的基本電路，它包括，晶振、復位電路、電源電路。由于片內有足夠的RAM和ROM所以不需擴展存儲電路。 LED顯示電路 鍵盤控制采用HD7279芯片。HD7279是一片具有串行接口的可同時驅動8位共陰式數碼管(或64只獨立LED)的智能顯示驅動芯片。該芯片同時還可連接多達64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成顯示鍵盤接口的全部功能。內部含有譯碼器可直接接受BCD碼或16進制碼并同時具有種譯碼方式。LED顯示電路如圖410所示。圖410 LED顯示電路光耦隔離電路TOSHIBA TLP559（P559）由一個高輸出砷化鎵鋁發光二極管和一個高速單片光電二極管晶體管探測器組成。　　TLP559（P559）是8腳DIP封裝。TLP559（P559）內部無基極連接，并在光電探測器芯片上集成了法拉第靜電屏蔽，可提供有效的共模噪音瞬態免疫。因此，TLP559（P559）適用于嘈雜環境條件下的應用。TLP559（P559） 特性隔離電壓：2500Vrms（最小），轉換速率：tpHL=,tpLH=（典型）（RL=），兼容TTL，UL 認證：UL1577,file 。TLP559（P559） 應用數字邏輯地面隔離，線路接收器，微處理器系統接口，開關式電源反饋控制，晶體管逆變器。程序子函數說明 include // Include header for IQmath libraryinclude include void ipark_calc(IPARK *v){ _iq Cosine,Sine。 // Using lookup IQ sine table Sine = _IQsinPU(vAngle)。 Cosine = _IQcosPU(vAngle)。 vAlpha = _IQmpy(vDs,Cosine) _IQmpy(vQs,Sine)。 vBeta = _IQmpy(vQs,Cosine) + _IQmpy(vDs,Sine)。 } include // Include header for IQmath libraryinclude include void park_calc(PARK *v){ _iq Cosine,Sine。// Using lookup IQ sine table Sine = _IQsinPU(vAngle)。 Cosine = _IQcosPU(vAngle)。 vDs = _IQmpy(vAlpha,Cosine) + _IQmpy(vBeta,Sine)。 vQs = _IQmpy(vBeta,Cosine) _IQmpy(vAlpha,Sine)。} include include void F281X_EV1_PWM_Init(PWMGEN *p) { = pPeriodMax。 // Init Timer 1 period Register = PWM_INIT_STATE。 // Symmetrical Operation = DBTCON_INIT_STATE。 // Init DBTCONA Register = ACTR_INIT_STATE。 // Init ACTRA Register = 0xA200。 // Init COMCONA Register = pPeriodMax。 // Init CMPR1 Register = pPeriodMax。 // Init CMPR2 Register = pPeriodMax。 // Init CMPR3 Register EALLOW。 // Enable EALLOW |= 0x003F。 // Setting PWM16 as primary output pins EDIS。 // Disable EALLOW}void F281X_EV1_PWM_Update(PWMGEN *p) { int16 MPeriod。 int32 Tmp。// Compute the timer period (Q0) from the period modulation input (Q15) Tmp = (int32)pPeriodMax*(int32)pMfuncPeriod。 // Q15 = Q0*Q15 MPeriod = (int16)(Tmp16) + (int16)(pPeriodMax1)。 // Q0 = (Q15Q0)/2 + (Q0/2) = MPeriod。 // Compute the pare 1 (Q0) from the PWM 1amp。2 duty cycle ratio (Q15) Tmp = (int32)MPeriod*(int32)pMfuncC1。 // Q15 = Q0*Q15 = (int16)(Tmp16) + (int16)(MPeriod1)。 // Q0 = (Q15Q0)/2 + (Q0/2)// Compute the pare 2 (Q0) from the PWM 3amp。4 duty cycle ratio (Q15) Tmp = (int32)MPeriod*(int32)pMfuncC2。 // Q15 = Q0*Q15 = (int16)(Tmp16) + (int16)(MPeriod1)。 // Q0 = (Q15Q0)/2 + (Q0/2)// Compute the pare 3 (Q0) from the PWM 5amp。6 duty cycle ratio (Q15) Tmp = (int32)MPeriod*(int32)pMfuncC3。 // Q15 = Q0*Q15 = (int16)(Tmp16) + (int16)(MPeriod1)。 // Q0 = (Q15Q0)/2 + (Q0/2) } include // Include header for IQmath library include include void svgendq_calc(SVGENDQ *v){ _iq Va,Vb,Vc,t1,t2。 Uint32 Sector = 0。 // Sector is treated as Q0 independently with global // Inverse clarke transformation Va = vUbeta。 Vb = _IQmpy(_IQ(),vUbeta) + _IQmpy(_IQ(),vUalpha)。 // = sqrt(3)/2 Vc = _IQmpy(_IQ(),vUbeta) _IQmpy(_IQ(),vUalpha)。 // = sqrt(3)/2// 60 degree Sector determination if (Va_IQ(0)) Sector = 1。 if (Vb_IQ(0)) Sector = Sector + 2。 if (Vc_IQ(0)) Sector = Sector + 4。 // X,Y,Z (Va,Vb,Vc) calculations Va = vUbeta。 // X = Va Vb = _IQmpy(_IQ(),vUbeta) + _IQmpy(_IQ(),vUalpha)。 // Y = Vb Vc = _IQmpy(_IQ(),vUbeta) _IQmpy(_IQ(),vUalpha)。 // Z = Vc if (Sector==0) // Sector 0: this is special case for (Ualpha,Ubeta) = (0,0) { vTa = _IQ()。 vTb = _IQ()。 vTc = _IQ()。 } if (Sector==1) // Sector 1: t1=Z and t2=Y (abc Tb,Ta,Tc) { t1 = Vc。 t2 = Vb。 vTb = _IQmpy(_IQ(),(_IQ(1)t1t2))。 // tbon = (1t1t2)/2 vTa = vTb+t1。 // taon = tbon+t1