【正文】 ，主要包括宏匯編器 /連接器、軟件仿真、 C編譯器、 EVM 評估板和仿真器以及相配套的開發(fā)工具。運(yùn)行 .out 文件便可以進(jìn)行軟件調(diào)試，調(diào)試過程中可以進(jìn)行單步運(yùn)行、設(shè)置斷點和探針、查看被訪問的寄存器和存儲器等等。但在本系統(tǒng)中，2K 數(shù)據(jù)空間不能滿足大量數(shù)據(jù)處理的需要，因此需要擴(kuò)展數(shù)據(jù)空間。在此將使能端接地始終使能，就是始終選通芯片。 Xicor 公司的 X5043 是帶有4K 位 SPI 接口的 EEPROM，一個芯片同時具有四個功能：上電復(fù)位控制、看門狗定時器、電源電壓監(jiān)視和塊保護(hù)的串行 EEPROM 存儲器 [10]。 CAN 在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制中可以實現(xiàn)電動變槳控制器與變槳上位主控器之間的通信。 CAN 總線電路如圖 39 所示。在設(shè) 計中需要注意的是，由于 RS232 是單 5V 供電器件，所以它同 DSP 間的信號線必須有電平轉(zhuǎn)換，此板采用的是 74LS2455。 本設(shè)計是將來自 LEM 霍爾電流互感器電壓信號先后施加到 TLC2274 的兩個減法電路上，第一路以互感器輸出電壓減去互感器采樣結(jié)果的中值參考電壓()，再線性放大到 ADS8364 采樣所要求的電壓范圍 (0~5V)。 在本設(shè)計中， B 相與 A 相的采樣電路完全相同，兩相電流采樣就需要 4 路 A/D 通道，那么一片 TLC2274 就可以滿足需求。 1122334455667788991010111112121313141415151616D DC CB BA AT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eA0D a t e : 20xx/ 4/ 8 S 。 22 電壓采樣調(diào)理電路設(shè)計 在本課題中，功率驅(qū)動器的逆變部分選用集保護(hù)電路和功率開關(guān)于一體的智能功率模塊 IPM。當(dāng)輸出電壓大于中值參考電壓時， TLC2274 的輸出端為 0~5V 的正電壓，在此采用二極管使電流不能注入到運(yùn)放中，這樣第二路運(yùn)放不能輸出負(fù)電壓，而是鉗位在 0V；當(dāng)互感器輸出電壓值小于中值參考電 壓時， TLC2274 的輸出為0~5V 正電壓，同樣可以采用二極管使第一路運(yùn)放不能輸出負(fù)電壓，鉗位在 0V。 1122334455667788D DC CB BA AC 1+1C 13C 2+4C 25T 1I N11T 2I N10R 1I N13R 2I N8R 2O U T9R 1O U T12T 2O U T7T 1O U T14V s +2V s 6V c c16GND15M A X 232U 10V C C+.1uFC 36+C 42+C 40+C 38+C 41162738495D B 7J2S C I T X D / I O P A 0S C I R X DB I OW / R / I O P C 0 圖 310 RS232 接口電路 調(diào)理板電路設(shè)計 本課題中，信號調(diào)理電路板就是接受來自傳感器及編碼器信號的電路板，該電路板將采集的信號轉(zhuǎn)換成控制板 A/D 能夠直接識別的信號后，送給控制板進(jìn) 21 行處理。 TMS320LF2812 提供了串行通信接口 SCI 模塊，包括兩個 I/O 引腳，分別是串行接收數(shù)據(jù)輸入引腳 (SCIRXD)和串行數(shù) 據(jù)輸出引腳 (SCITXD)。本設(shè)計可擴(kuò)展性強(qiáng)，只需要在 CAN 總線上掛接帶有 CAN 模塊的控制器即可增加節(jié)點個數(shù)。在此只介紹其 EEPROM 功能。所以要將使能信號和 DS(數(shù)據(jù)空間選通 )進(jìn)行一個邏輯選擇，接著就可以對外擴(kuò)展空間進(jìn)行程序或者數(shù)據(jù)的操作。 本設(shè)計選用了 CY7C1021VC33(44)同時作為 DSP 的外擴(kuò)數(shù)據(jù)、程序儲存器，該芯片是一個 64K16 的靜態(tài) SRAM，在這里將該芯片分為兩個 32K 的空間來進(jìn)行儲存。 GEL 文件的功能同 的功能基本相同，用于初始化 DSP，但它的功能比 emuinit的功能有所增強(qiáng)， GEL 在 CC20xx 下有一個菜單，可以根據(jù) DSP 的對象不同，設(shè)置不同的初始化程序。 TI 公司提供的 CC20xx 開發(fā)環(huán)境可以進(jìn)行軟件仿真，在 PC 機(jī)上正確安裝好CC20xx 的 版本仿真軟件，在桌面上將會出現(xiàn)兩個快捷方式，先配置“SetupCC’ C20xx” 選擇編譯器的運(yùn)行環(huán)境 (C2xx Simulator)； 而 “ CC’ C20xx”則是程序調(diào)試的仿真環(huán)境。 則扇區(qū) N=A+2B+4C， N 與所屬扇區(qū)的對應(yīng)關(guān)系如表 21所示。 二相靜止 /二相旋轉(zhuǎn)變換 (2s/2r變換 ) 二相靜止坐標(biāo)系 α、 β和二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 M、 T 之間的變換稱作二相 /二相旋轉(zhuǎn)變換，簡稱 2s/2r 變換，其中 s 表示靜止， r 表示旋轉(zhuǎn)。 **** )1( sMsTrs iiT?? (215) **2* esMmp rsT TiLn Li ? (216) (4) 檢測出的定子電流經(jīng) 3/2 變換和旋轉(zhuǎn)變換后得到 MT 軸上的 [isM isT]T，并由此構(gòu)成電流反饋控制。設(shè)電機(jī)的 Tr 已知，則可在控制器中設(shè)定 Tr*=Tr，由于電機(jī)的定子電流 is 可測，由式可得轉(zhuǎn)差角頻率： ? ? rMsTrmS iTL ?? // ?? (29) T M1? *r?*r?T*sTi sMi M1? r?r?sTi sMi (a) 控制器中的模型示意 (b) 實際電機(jī)模型示意 圖 23 電機(jī)中的 MT 坐標(biāo)和控制器中的 MT 坐標(biāo) 此外，在系統(tǒng)中一般設(shè)計定制電流閉環(huán)以使得： ss ii?* ， 即 sTsT ii ?* ， sMsM ii ?* (210) 所以一般在工程上有： **** )( rMsTrms iTL ?? ? (211) 式中， ψrM*為轉(zhuǎn)子磁鏈幅值的指令值，其額定值可根據(jù)電機(jī)的參數(shù)求得。 (1) 由電壓分量 usM 作為輸入、定子電流的勵磁分量 isM 決定的勵磁子系統(tǒng)。 如果取 d 軸沿轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶?ψr 的方向，稱之為 M(magization)軸，而 q軸為逆時針轉(zhuǎn) 90176。 本論文的章節(jié)安排：第一章緒論，介紹了本課題研究的背景、方法及發(fā)展趨勢；第二章介紹了 矢量控制 的原理及實現(xiàn)， 以及 SVPWM 原理 ； 第三章 主要講了變頻系統(tǒng)控制板的硬件設(shè)計，介紹了電源電路、通信接口電路以及調(diào)理板 電路設(shè)計 ；第四章 對控制板的 PCB 進(jìn)行設(shè)計 ；第五章 對硬件 和軟件 抗干擾做了簡要介紹 。 STD 總線、工業(yè) PC 總線、現(xiàn)場總線以及 CAN 總線等在交流調(diào)速系統(tǒng)的自動化應(yīng)用領(lǐng)域起到了重要的作用。 全數(shù)字化高性能微處理器運(yùn)用于電機(jī)控制 隨著計算機(jī)技術(shù)和電力電子器件制造技術(shù)的發(fā)展以及新型電路變換器的不斷出現(xiàn)，現(xiàn)代控制理論向交流調(diào)速領(lǐng)域的不斷滲透，特別是微型計算機(jī)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)正向高頻化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展，為了滿足現(xiàn)代人們對數(shù)字化信息的依賴，為了使交流調(diào) 速系統(tǒng)與信息系統(tǒng)緊密結(jié)合，為了提高交流調(diào)速系統(tǒng)自身的性能，必須實現(xiàn)交流調(diào)速系統(tǒng)的全數(shù)字化控制。從最初追求電壓波形的正弦，到電流波形的正弦，再到磁通的正弦；從效率最優(yōu)，轉(zhuǎn)矩脈動最小，到消除噪音等， PWM 控制技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個不斷創(chuàng)新和不斷完善的過程。 這些變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展很大程度上依賴于大功率半導(dǎo)體器件的制造水平。其主要原因有：電力電子技術(shù)的不斷出新、控制策略和電機(jī)控制理論的不斷完善、以及全數(shù)字化高性能高速度的微處理器不斷發(fā)展等 [3]。有資料表明，受資金、技術(shù)、能源價格的影響，我國能源利用效率比發(fā)達(dá)國家低很多。 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 35 1 1. 緒論 本課題的研究背景和研究意義 隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷提高，環(huán)保和能源問題日趨成為人們爭論的主題。 設(shè)計了 控制板 硬件原理圖和 PCB 圖。 其次 ， 在分析了變頻調(diào)速 系統(tǒng)控制器的功能需求 基礎(chǔ)上 ， 以 TI 公司的TMS320LF2812 作為 變頻調(diào)速系統(tǒng)控制系統(tǒng) 的核心處理器 ， 進(jìn)行了 控制板的 電源電路、存儲器電路、通訊以及調(diào)理電路的設(shè)計。 論文（設(shè)計）作者簽名： 日期： 年 月 日 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日 IV 目 錄 1 緒論 ........................................................................................................................... 1 本課題的研究背景和研究意義 ..................................................................... 1 交流變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展概況及其運(yùn)用 ......................................................... 2 電力電子技術(shù)的發(fā)展 .......................................................................... 2 控制策略和控制理論的發(fā)展 .............................................................. 3 全數(shù)字化高性能微處理器運(yùn)用于電機(jī)控制 ...................................... 4 目前變頻技術(shù)的發(fā)展趨勢、展望 ...................................................... 5 本文的主要內(nèi)容 ............................................................................................. 5 2 矢量控制原理概述 ................................................................................................... 6 轉(zhuǎn)子磁鏈定向條件下的電機(jī)模型 ................................................................. 6 轉(zhuǎn)子磁鏈開環(huán)轉(zhuǎn)差型矢量控制系統(tǒng)的算法 ................................................. 9 坐標(biāo)變換技術(shù) ............................................................................................... 11 三相靜止 /任意二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的變換 (3s/2r 變換 ).................... 11 二相靜止 /二相旋轉(zhuǎn)變換 (2s/2r 變換 )................................................ 11 空間電壓矢量調(diào)制 (SVPWM) ...................................................................... 12 3 變頻系統(tǒng)控制板的硬件設(shè)計 ................................................................................. 14 TMS320F2812 簡介 ....................................................................................... 14 TMS320F2812 DSP 簡介 .................................................................... 14 程序編寫和調(diào)試 ...........................................