【正文】 鐘周期中讀數(shù)據(jù)，并在第四個時鐘周期中寫數(shù)據(jù)。其外部晶體振蕩器連接如圖 32所示。由于 DSP工作是由時河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 32 鐘為基準(zhǔn)，如果時鐘質(zhì)量不高，那么系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性就很難保證。 * 高達 40個可單獨編程或復(fù)用的通用輸入輸出引腳 (GPIO)。 * 控制器局域網(wǎng)絡(luò) (CAN)。64K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲 器空間 。16通道 A/D轉(zhuǎn)換器。當(dāng)外部引腳 PDPINTx出現(xiàn)低電平時快速關(guān)閉 PWM通道 。 * 基于 TMS320C2xx DSP的 CPU核，保證了 TMS320LF240x系列 DSP代碼和 TMS320系列 DSP代碼兼容 . * 片內(nèi)高達 32K字的 FLASH程序存儲器，高達 /程序 RAM， 54字雙口RAM(DARAM)和 2K字的單口 RAM(SRAM)。 TMS320LF24Ox芯片作為 DSP 控制器 24x系列的新成員，是 TMS320C2021平臺下的一種定點 DSP芯片。功率回路。 EMUO、 EMUI、TCK、 TDI、 TDO、 TMS、 TRST等引腳接 JTAG口。 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 30 DSP 外圍電路設(shè)計 DSP外圍電路包括時鐘電路、電源模塊與上電復(fù)位電路、存儲器擴展電路以及JTAG接口電路。 TMS320LF2407 DSP 是 TI 公司 C2021系列 DSP 中的一款高性能芯片。此端口由仿真器直接訪問并提供仿真功能 。 采用了 IGBT CPV363M4K模塊組成逆變橋來實現(xiàn)功率主回路直流到交流的逆變。 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 28 第三章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 本系統(tǒng)提供的硬件設(shè)計以 TMS320LF2407為控制核心。 錯誤 !未找到引用源。 T1,T2 賦值后，還要對其進行飽和判斷。 錯誤 !未找到引用源。 T1,T2值的計算可歸納為下面三個值的計算 . 定義 : 3/33/2233/22dadadX U T UY U U T UZ U U T U???????????????????? 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 26 在不同的扇區(qū)內(nèi) T1,T2按表 1賦值。則 (218)式可以表示為 : ? ? ? ?4 4 6 6 0 0 0 7/ 2 / 2r e fTU T U T U T U T U? ? ? ? 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 25 圖 29 SVPWM信號圖 空間矢量脈寬調(diào)制實現(xiàn) 根據(jù)以上的電壓空間矢量調(diào)制原理， SVPWM信號的實時調(diào)制計算步驟歸納如下 : (1)判斷合成矢量 Urcf所處扇區(qū)通過分析 Ua和 UB的關(guān)系，可得到如下的規(guī) 律 : . 0 , 1 , 0 。 零矢量只是補足 T4,T6以外的時間，它對矢量的合成不產(chǎn)生影響。一個正弦周期內(nèi)發(fā)出的合成矢量越多，意味著開關(guān)頻率越高。 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 23 圖 28電壓空間矢量定義 眾所周知，對稱的三相正弦變量按 (218) 式合成，將得到一個幅度固定的勻速旋轉(zhuǎn)的空間矢量?？臻g矢量脈寬調(diào)制技術(shù)，不僅使得電機轉(zhuǎn)矩脈動降低，電流波形畸變減少，而且與常規(guī)的 SPWM技術(shù)相比直流電壓利用率有很大的提高，并且易于實現(xiàn)數(shù)字化 . 下圖是三相電力逆變器。 控制過程為 :速度給定信號與檢測到的轉(zhuǎn)子速度相比較，經(jīng)速度控制器的調(diào)節(jié)，輸出 iq指令信號 (電流控制器的給定信號 )。 2．速度環(huán)，電流環(huán)控制器。在實際控制中，向電機定子注入的和從定子檢測的電流都不是 id,iq，而是三相電流，所以必須進行坐標(biāo)變化。然而轉(zhuǎn)速在基速以上時，因為永久磁鐵的勵磁磁鏈為常數(shù)，電動機感應(yīng)電動勢隨著電機轉(zhuǎn)速成正比例增加。 由永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型的分析可知 :定子電流在 d， q軸上的分量決定電磁轉(zhuǎn)矩的大小。由于在定子側(cè)的各個物理量，包括電壓、電流、電動勢、磁動勢等等，都是 交流量，其空間矢量在空間以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn) ,調(diào)節(jié)、控制和計算都不是很方便。因此，電感參數(shù)可以由下式表示 : d S mdq S mqL L LL L L?????? 其中，縱為 d， q軸線圈的漏感， Lmd和 Lmq分別為 d和 q軸線圈的自感 .假設(shè) if為等效勵磁電流，則永磁同步電動機的電壓方程如下式且其等效電路如圖 23所示： ? ?d s d d d md f q qq s q q q d d md fv R i p L i L i L iv R i p L i L i L i? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 19 圖 23 永磁同步電機 d/q軸電壓等效電路 圖 24給出了常用的采用 iq=0矢量控制時，以電壓 Vq為輸入，轉(zhuǎn)子速度為輸出的交流永磁同步電動機系統(tǒng)框圖。呈線性關(guān)系，只需控制 iq的大小就可以控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩了。 有上面的推導(dǎo)可以看出，永磁同步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩基本上取決于定子 d軸電流分量和 q軸電流分量 .在永磁同步電動機中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈恒定不變，所以都是采用轉(zhuǎn)子磁鏈定向方式來控制永磁同步電動機的。假設(shè)電動機是線性的，參數(shù)不隨溫度等變化，忽略磁滯、渦流損耗，轉(zhuǎn)子無阻尼繞組，那么基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 d， q中的永磁同步電動機定子磁鏈方程為 : 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 17 00 0dddfqqqfdqdqiLL iL L d qi i d q? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ??其 中 為 轉(zhuǎn) 子 永 磁 體 在 定 子 上 的 耦 合 磁 鏈、 為 永 磁 同 步 電 極 的 、 軸 主 電 感、 為 定 子 電 流 矢 量 的 、 軸 主 電 流 根據(jù)在兩相繞組中，旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的永磁同步電機定子電壓矢量方程式整理出永磁同步電動機在 d， q軸上兩個分量的定子電壓方程式： 00d d dsq q qSiR PiR P???? ? ? ? ? ??? ????? ? ? ? ? ??? ?? ??????? ? ? ? ? ?VV 其中 Vq,Vd為定子電壓矢量的 d,q軸分量 .? 為轉(zhuǎn)子電角速度。由于 dq坐標(biāo)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，則電機定、轉(zhuǎn)子各量在 d軸、 q軸上的投影值是恒定的。β 。電機的數(shù)學(xué)模型中含有時變參數(shù)，給分析和計算帶來困難。后者的理論基礎(chǔ)是空間矢量 PWM控制，提高了逆變器的電壓輸出能力，保持恒定的開關(guān)頻率，適合數(shù)字控制。一般 PMSW多采用前兩種形式的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。采用何種驅(qū)動電流波形取決于轉(zhuǎn)子磁通在氣隙中的分布，最終目的是使得定子磁通和轉(zhuǎn)子磁通相互作用能夠產(chǎn)生平滑轉(zhuǎn)矩 (電機在穩(wěn)定運行時轉(zhuǎn)矩脈動最小 )。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，在定子上產(chǎn)生的反電動勢波形也有兩種 : 一種是正弦波形 ?？臻g上三相對稱繞組通入時間上對稱的三相電流就會產(chǎn)生一個空間旋轉(zhuǎn)磁場。然而，要想組成真正的矢量控制系統(tǒng)，還必須從電機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型出發(fā)，找到各個物理量之間的關(guān)系，特別是定子和轉(zhuǎn)子電流相互作用而產(chǎn)生的磁通和轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，在定向坐標(biāo)系上實現(xiàn)各量的控制和調(diào)節(jié)。包括 DSP控制器的軟硬件設(shè)計。 本次設(shè)計的主要工作 本次設(shè)計的主要工作包括 : 1. 對永磁同步電機的結(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型進行了探討，分析了空間矢量脈寬調(diào)制的DSP實現(xiàn)方法?？朔嘶诔Ｒ?guī)控制理論設(shè)計的電機控制系統(tǒng)存在的缺陷和不足。現(xiàn)在的伺服系統(tǒng)大多采用 RS232/485協(xié)議進行串行通訊，受限于協(xié)議及硬件電路，這種系統(tǒng)不能滿足高精度、實時性的要求并且不易構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。 伺服系統(tǒng)向著全數(shù)字化的方向發(fā)展，而高性能 DSP器件的出現(xiàn)為其奠定了堅實的基礎(chǔ)。比較有代表性的現(xiàn)場總線如 :CAN,Profibus、 Lon works以及基金會現(xiàn)場總線 FF等以其高度的實時性、可靠性和靈活性正得到越來越廣泛的應(yīng)用。 20世紀(jì) 60年代計算機開始進入工業(yè)控制領(lǐng)域，從最初的直接數(shù)字控制 (DDC)發(fā)展到集中式控制 :70年代末集散控制系統(tǒng) (DCS)開始進入控制領(lǐng)域 。另一方面，將網(wǎng)絡(luò)控制技 術(shù)應(yīng)用到控制領(lǐng)域。計算機科學(xué)與工程的迅速發(fā)展，微機的廣泛使用，使得許多控制算法和直覺推理得以實現(xiàn)，人工智能的發(fā)展不僅使人們進一步深化了對智能活動的機理認(rèn)識，而且為人們用計 算機更有效地表達和利用知識開辟了新途徑。 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 10 e) 采用微處理器的數(shù)字控制，使信息雙向傳遞能力大大增強，提高分級控制能力， 使系統(tǒng)趨于智能化。體積小、重量輕、能耗小是其共同的優(yōu)點。 DSP 的出現(xiàn)為伺服系統(tǒng)的全數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)。 伺服系統(tǒng)發(fā)展趨勢 根據(jù)目前國內(nèi)外的研究及使用狀況，可歸納出以下幾種發(fā)展趨勢： 1)交流化 從伺服電動機的比較可以看出，交流伺服系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，新一代高性能微處理器的不斷推出，可以預(yù)見，在不遠(yuǎn)的將來交流伺服系統(tǒng)將最終取代直流伺服系統(tǒng)。 TMS32OLF240x是專門用于數(shù)字電機控制器的專用 DSP系列，可支持電機的轉(zhuǎn)向、指令的產(chǎn)生、控制算法的處理、數(shù)據(jù)交流和系統(tǒng)監(jiān)控等功能。簡單地說，就是 DSP器件運算功能強，而單片機的事務(wù)處理能力強。而單片機多為復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機 (CISC)，多數(shù)指令要 23個指令周期來完成。此外，有的片內(nèi)集成了 CAN控制器，為伺服系統(tǒng)進行 實時通訊并進一步構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)提供了條件。而且隨著 DSP在各行各業(yè)中的廣泛普及，專業(yè)人才方面的供需矛盾也會很快解決。因此，具有很強運算處理能力的 DSP能滿足電流環(huán)的實時控制的高要求。由于伺服系統(tǒng)應(yīng)用廣泛 ,國外公司還推出一些專用微處理器，有 Intel的 8O196MC系列、 NEC的 PD783系列和日立的SH7000系列，它們都具有帶死區(qū)功能的三相 PWM發(fā)生器、光電編碼器輸入接口、 A/D轉(zhuǎn)換器、豐富的 I/O和中斷資源。電力電子器件的應(yīng)用難點在于設(shè)計合理的驅(qū)動和保護電路，新一代的智 能功率模塊(IPM)是集功率器件 IGBT、驅(qū)動電路、檢測電路和保護電路于一體，實現(xiàn)過流、短路、過熱、欠壓保護，模塊包含三相橋逆變器，從而使裝置體積縮小，可靠性提高。13 的高速鋼麻花鉆 1 粗銑腰槽 5 T06 216。 產(chǎn)品名稱或代號 零 件 名稱 平 面 零件 零件圖號 圖號 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 備注 1 T02 216。電力電子器件是組成大功率電子裝置的核心，對整個裝置的性能、體積、重量和價格的影響非常大。28 1400 170 8 粗鏜孔 T07 216。20 1100 176 3 打中心孔 T03 216。 ③孔加工各工步的刀具直徑根據(jù)加工余量忽然孔徑確定。 (3)確定裝夾方案 該零件毛坯的外行比較規(guī)則，在加工上下表面、臺階面及空系時，選用平口虎鉗夾緊。 (2)選擇加工方法 ①上下表面的粗糙度可選擇“粗銑 —— 精銑”方案。在加工過程中要保證表面粗糙度要求。工作中，零件內(nèi)表面要受到液壓力的沖擊，因此對零件的剛度有一定的要求，零件的 A面要與其他零件相配合的表面，要有一定的尺寸精度和形位精度。 泵在機械產(chǎn)品中是很重要而且應(yīng)用很廣泛的一種零部件，諸如汽油泵、變頻泵、液壓泵、潛 水泵、隔膜泵、轉(zhuǎn)向助力泵、雙作用葉片泵等，起作用是其他部件所不能取代的，故而選擇 與泵密切相關(guān)的泵蓋作為設(shè)計的主題， 在本次的設(shè)計過程中查閱了大量相關(guān)的工藝方面的書 籍資料， 綜合比較選擇最好的設(shè)計方案， 在完成此次設(shè)計任務(wù)中得到老師及同學(xué)們的大力幫 助，在此想他們表示衷心的感謝。 國家也為職業(yè)教育提供了大量的資金及優(yōu)惠 政策以鼓勵其發(fā)展，作為祖國未來的建設(shè) 者，我們肩負(fù)著振興祖國工業(yè)，追趕先進的重任， 我相信，我們制造業(yè)將在我們這一代人身上發(fā)展壯大并逐步縮小與歐美日發(fā)達國家的差距。屬于蓋體類零件，它和其他零件一起裝配液壓泵的一個腔體結(jié)構(gòu)用來儲存，輸入分配液壓油。其中凸臺輪廓曲線為非圓河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 2 曲線，需要用宏指令（參數(shù)）編程處理，Φ 30mm 的孔由于精度要求高，可以采用鉆— 擴 — 粗鏜 — 半精鏜 — 精鏜的加工方法。 工件裝夾 用平口虎鉗裝夾工件。對于精度較高、粗糙度值較小的表面，一般不能加工到規(guī)定尺寸而要劃分加工階段逐步進行。 ②臺階面及其輪廓采用立銑刀加工，銑刀半徑只受輪廓最小曲率半徑限制。20 800 160 4 2 精銑凸臺 T02 216。13 200 60 30 6 精銑腰槽 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè) 設(shè)計說明書 5 7 T06 216。2538 300 40 38