【正文】 ………………………………… 15 4． 3 試驗(yàn)結(jié)束注意 ……………………………………………………………………………… 17 4． 4 顯示后期處理 …………………………………………………………………………… 17 基于 DSP 控制的高性能無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上位機(jī)程序 使用說(shuō)明 1．安裝指南 …………………………………………………………………………………… 19 2．軟件功能 …………………………………………………………………………………… 19 3．功能 使用說(shuō)明 系統(tǒng)狀態(tài)控制命令 …………………………………………………………………………… 20 系統(tǒng)命令 …………………………………………………………………………………… 21 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)值及波形顯示 …………………………………………………………………… 23 數(shù)據(jù)采集參數(shù)設(shè)置 ………………………………………………………………………… 26 控制方式參數(shù)設(shè)置 ………………………………………………………………………… 27 4．調(diào)速系統(tǒng) …………………………………………………………………………………… …… 27 5．伺服系統(tǒng) ………………………………………………………………………………………… 28 6．狀態(tài)顯示 ………………………………………………………………………………………… 28 7．其他支持功能 ……………………………………………………………………………… 29 8．使用實(shí)例 ………………………………………………………………………………………… 29 基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)上位機(jī)程序使用說(shuō)明 1 外擴(kuò) DSP 使用說(shuō)明 ……………………………………………………………………………… 32 基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)上位機(jī)程序使用說(shuō)明 2 基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) 上位機(jī)程序使用說(shuō)明 1．概述 MCL13 上位機(jī)控制程序，是“基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng) (MCL13)”的上位機(jī)控制程序。 1． 1 面板控制命令給定： ? 串口設(shè)置。 1． 2 各類控制策略內(nèi)部參數(shù)給定 : ? SPWM 模式 同步調(diào)制下 : 載波比 異步調(diào)制下 : 開關(guān)頻率 混合調(diào)制下 : 三段同步調(diào)制的頻率切換值 ,每一段的載波比 ? 空間矢量模式同步 調(diào)制下 : 載波比 異步調(diào)制下 : 開關(guān)頻率 混合調(diào)制下 : 三段同步調(diào)制的頻率切換值 ,每一段的載波比 ? 磁場(chǎng)定向模式下 :速度環(huán)抗飽和 PI 調(diào)節(jié)器 :P 參數(shù) I 參數(shù) 電流環(huán)抗飽和 PI 調(diào)節(jié)器 : P 參數(shù) I 參數(shù) 轉(zhuǎn)子電阻 ? 直接轉(zhuǎn)矩模式下 : 速度環(huán)抗飽和 PI 調(diào)節(jié)器 :P 參數(shù) I 參數(shù) 轉(zhuǎn)矩滯環(huán)容差 磁通滯環(huán)容差 定子電阻 各類波形捕捉 ? SPWM 模式下的 A 相電流波形、 B 相電流波形和轉(zhuǎn)速波形 ? 空間矢量模式下的 A 相電流波形、 B 相電流波形和轉(zhuǎn)速波形 ? 磁場(chǎng)定向模式下的 A 相電流波形、 B 相電流波形、轉(zhuǎn)速 波形、α相磁通、 β相磁通。 動(dòng)態(tài)功能設(shè)置 ? 啟動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)速度給定。 ? 串口使用：使用串口線，連接 MCL13 掛箱上插座與電腦串口插座。按“停止”按鈕將停止命令發(fā)送給下位機(jī)，狀態(tài)恢復(fù)為（圖 ）所示。在設(shè)置完成之后，可按“確定”，更改設(shè)置，并退出對(duì)話框；也可按“取消”，采用默認(rèn)值，放棄修改，并退出對(duì)話框。 （ 3）默認(rèn)設(shè)置 ： 點(diǎn)擊該按鈕將恢復(fù)系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置。圖 6 數(shù)據(jù)文件上傳對(duì)話框 圖 ，控制方式參數(shù)設(shè)置 基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)上位機(jī)程序使用說(shuō)明 8 從此對(duì)話框可見其參數(shù)設(shè)置可以分為幾個(gè)部分： ? 速度 /頻率給定：給定范圍：頻率（ 0～ 50Hz） ? 啟動(dòng)曲線低頻補(bǔ)償：給定范圍：低頻補(bǔ)償（ ～ ） ? 同步調(diào)制選定：可以改變載波比 N，給定范圍 : 6~48 ? 異步調(diào)制選定：可以改變開關(guān)頻率 F,給定范圍 :300~2400Hz ? 混合調(diào)制選定：可以改變?nèi)瓮秸{(diào)制的頻率切換值 F F2,每一段的載波比 N N N3。從此對(duì)話框可見其參數(shù)設(shè)置可以分為以下幾個(gè)部分： ? 速度 /頻率給定：給定范圍：頻率（ 0～ 50Hz） ? 速度環(huán)抗飽和 PI 調(diào)節(jié)器： P 參數(shù)， I 參數(shù) ? 電流環(huán)抗飽和 PI 調(diào)節(jié)器： P 參數(shù)， I 參數(shù) ? 轉(zhuǎn)子電阻：變化范圍（ 80%～ 120％） 按“確定”將更改設(shè)置并退出對(duì)話框；按“取消”則放棄修改并退出對(duì)話框。 顯示輔助設(shè)置 顯示輔助設(shè)置包括兩個(gè)部分：顯示處理部分和數(shù)值顯示部分 。 ? 當(dāng)前 1：觸發(fā)按鈕，當(dāng)按鈕被按下時(shí)，表示要求顯示當(dāng)前曲線 1。當(dāng)緩存 2圖 曲線保存對(duì)話框 圖 曲線保存示例 圖 13，顯示處理 圖 14，數(shù)值顯示 基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)上位機(jī)程序使用說(shuō)明 13 的名字被改變時(shí)，此時(shí)按鈕的顯示名稱將同時(shí)改變（詳見 保存，圖 15a圖 15b）。再次點(diǎn)擊按鈕，按鈕彈起表示退出縮小狀態(tài)，也可以通過在波形顯示區(qū)域單擊鼠標(biāo)右鍵來(lái)退出縮小狀態(tài)。 （ 1） 系統(tǒng)支持的采集類型： 最多可以同時(shí)顯示兩條曲線， 也可以選擇一條 ,或者選擇不顯示曲線 。 （ 3） XY 或者 Yt 顯示 選擇： 波形 顯示可以選擇為 XY 或者 Yt 顯示，在 XY 模式下可以觀察磁通軌跡圓圖。 狀態(tài)顯示 見圖 1，位于主界面下方的狀態(tài)顯示欄，用于顯示系統(tǒng)當(dāng)前的各類設(shè)置和狀態(tài) 變化。 （ 2）運(yùn)行上位機(jī)程序 ，出現(xiàn)主界面。詳見 .（ 1） ,（圖 ）、（圖 ）。 (10) 試驗(yàn)可以得到如圖 20 所示的試驗(yàn)結(jié)果圖形。點(diǎn)擊右下角的“連接”，以建立與下位機(jī)的通訊。在“循環(huán)”復(fù)選框前取消打鉤 ,詳見 .（ 2）；在“ XY 軸”復(fù)選框前取消打鉤 ,詳見 .（ 3）；在“量程”框中選擇“ 200”檔，詳見 .（ 4） ,（圖 17）。 (11) 在界面右上角的“采集數(shù)據(jù)類型”中，在“曲線 1”的下拉框中選擇“ A 相電流”，在“曲線 2”的下拉框中選擇“ B 相電流”。 (14)重復(fù)步驟（ 5）～（ 8），數(shù)據(jù)將循環(huán)刷新，等 待電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，按“ 暫停刷新 ”基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)上位機(jī)程序使用說(shuō)明 18 可以暫停數(shù)據(jù)刷新，得到如（圖 ）波形。詳見 .（ 1）。 （ 6）上傳數(shù)據(jù)。本軟件與 MCL14 掛箱配套使用。右上角為采集數(shù)據(jù)類型選擇和方式選擇。 控制平臺(tái)功能： ? 用戶可以操作無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速與伺服系統(tǒng)，包括對(duì)電機(jī)進(jìn)行起動(dòng)、停止操作。 （ 2）“ 電機(jī)啟動(dòng) ”和“ 電機(jī)停止 ”按鈕，用于控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止，當(dāng)參數(shù)設(shè)置完畢以后，按 電機(jī)啟動(dòng) 按鈕 ,將發(fā)送命令給下位機(jī)，電機(jī)啟動(dòng)，并傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)按鈕上方的“》＝＝＝”將表示電機(jī)正在運(yùn)行?？梢栽趯?duì)話框內(nèi)，如（圖 ）所示，選擇計(jì)算機(jī)與掛箱連接的串口端口號(hào)、串口的傳輸速率 ,對(duì)于數(shù)據(jù)位、奇偶位和停止位不允許做修改。在設(shè)置完成之后，如按“確定”則更改設(shè)置并退出對(duì)話框；如按“取消”則放棄修改并退出對(duì)話框。 (1) 波形顯示 圖 顯示設(shè)置對(duì)話框顏色設(shè)置 基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)上位機(jī)程序使用說(shuō)明 25 圖 ，零線調(diào)節(jié)帶 a．波形顯示區(qū)域位于 主 界面的中上方，如（圖 ）所示。其中 X， Y 代表所在點(diǎn)的位置。 ? 當(dāng)前 1：觸發(fā)按鈕，當(dāng)按鈕被按下時(shí)，表示要求顯示當(dāng)前曲線 1。當(dāng)緩存 2的名字被改變時(shí)，此時(shí)按鈕的顯示名稱將同時(shí)改變（圖 ，圖 ）。再次點(diǎn)擊按鈕，按鈕彈起表示退出縮小狀態(tài)，也可以通過在波形顯示區(qū)域單擊鼠標(biāo)右鍵來(lái)退出縮小狀態(tài)。 也可以選擇一條 ， 或者選擇不 采集 曲線 。 4．調(diào)速系統(tǒng) 調(diào)速系統(tǒng)控制方式與參數(shù) 設(shè)置界面如下圖： 主要包括內(nèi)容： 1．控制方式 1，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法選擇 有位置傳感器：實(shí)驗(yàn)中轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)通過霍爾傳感器檢測(cè)信號(hào)得到。 5．伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)控制方式與參數(shù)設(shè)置界面如下圖 伺服系統(tǒng)采用三閉環(huán)控制方案，電流環(huán)采用 PI 控制，轉(zhuǎn)速環(huán)采用 PID 控制，位置環(huán)采用 PID 控制 /模糊控制方式，系統(tǒng)采用霍爾元件跟蹤檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置。 圖 13 伺服系統(tǒng)控制方式與參數(shù)設(shè)置 基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)上位機(jī)程序使用說(shuō)明 30 7．其他支持功能 ? 支持動(dòng)態(tài)設(shè)定采集類型，量程。 具體操作步驟如下： （ 1）檢查 上位機(jī)與掛箱之間的串口連接線、掛箱上的連接線、掛箱與電機(jī)以及掛箱與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的連接線。在“系統(tǒng)命令”的 系統(tǒng)設(shè)置 中，選擇“采用光電碼盤獲取信號(hào)”。 (11) 在界面右上角的“采集數(shù)據(jù)類型”中，在“曲線 1”的下拉框中選擇“位移”，在“曲線 2”的下拉框中選擇“給定位移”。在系統(tǒng)內(nèi)部，已有一塊 DSP 目標(biāo)板（型號(hào)為SEEDF240），裝有我公司開發(fā)完成的應(yīng)用程序。 TMS 320F240六路PW M信 號(hào)輸出鍵盤輸入信號(hào)圖3頻率給定信號(hào)直流母線電壓U相 電流V相 電流轉(zhuǎn)速脈沖故障信號(hào)電壓提升信號(hào)RS 23 2串 口發(fā)光二極管指示數(shù)碼管顯示基于 DSP 控制的感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)上位機(jī)程序使用說(shuō)明 35 圖 4 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eCD a t e : 2 5 A p r 2 0 0 3 S h e e t o f F i l e : E : \線路板 \ M C L \ m c l 1 3 \ M 1 3 . d d b D r a w n B y :QEP1QEP2R X DT X DC31 0 U FR11 0 0 K + 5 VGNDV C CGNDV C CGNDVCCGND VCCVCCGNDG N D GNDV C CGND + 5 VC 1 50 .1 UC 1 60 .1 UGNDGNDVCCGNDVCCGNDP1 1 0 K+ 5 V OPC6 P 2 1 0 K+ 5 V I O P B 5I O P B 4I O P B 3I O P B 2I O P B 1I O P B 0P W M 6P W M 5P W M 4P W M 3P W M 2P W M 1I O P A 3I O P A 2A D 1 0AD4A D 1 3A D 1 2A D 1 3AD5AD4AD2I O P A 1I O P A 0I O P C 6S P I S T EP D P I N TS P I C L KS P I S I M OI O P B 7I O P B 6I O P C 0I O P C 1I O P C 2V C CGNDGND VCCV C CI O P C 3 Q E P 2Q E P 1I O P C 71 1 6A51 1 5A41 1 4A31 1 3V S S D 1 01 1 2A21 1 0A01 1 1A11 0 9T M R C L K / I O P B 71 0 8T M R D I R / I O P B 61 0 7T 3 P W M / T 3 C M P / I O P B 51 0 6T 2 P W M / T 2 C M P / I O P B 41 0 4V S S D 91 0 5T 1 P W M / T 1 C M P / I O P B 31 0 3V C C D 71 0 2P W M 9 / C M P 9 / I O P B 21 0 1P W M 8 / C M P 8 / I O P B 11 0 0P W M 7 / C M P 7 / I O P B 099P