基于tms320f2812dsp的電梯門機驅(qū)動控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-09-06 17:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 檢測模塊系統(tǒng)硬件設(shè)有短路保護、電源掉電保護、IPM故障保護。這些保護電路的輸出信號均通過電平轉(zhuǎn)換后接入DSP，以保證系統(tǒng)的安全。 編碼器接口電路系統(tǒng)采用多摩川公司型號為TS6026N151的增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，該編碼器的分辨率為512脈沖/圈，輸出、 3路差分信號。編碼器接口電路將該3路差分信號經(jīng)26LS32差分轉(zhuǎn)單端芯片、RC低通濾波電路、施密特觸發(fā)器SN74HC14脈沖整形，得到三路單端編碼器信號A、B、Z，接入DSP的增量式光電編碼器接口，實現(xiàn)系統(tǒng)對電梯門的運行速度、運行位置的檢測。編碼器A相信號的接口電路如圖4所示。 圖4 編碼器接口電路 A/D采樣模塊 系統(tǒng)配置了4路AD通道對電機的三相電流、功率變換單元的直流母線電壓進行檢測。系統(tǒng)在AD變換前端設(shè)計了Butterworth型、MultipleFeedback拓撲結(jié)構(gòu)的二階有源低通濾波器，對功率變換單元電流傳感器的輸出信號進行濾波處理，它的優(yōu)點是具有良好的高頻衰減特性和失真特性，而且也能夠降低元件靈敏度。其截止頻率設(shè)計值如式（）所示。為了評估所設(shè)計濾波器的傳輸特性，使用電路設(shè)計與仿真軟件TINATI對濾波電路進行虛擬原型設(shè)計。由測試結(jié)果可知，，與設(shè)計值相符。濾波電路如圖5所示，仿真電路如圖6所示，幅頻特性曲線如圖7所示。 圖5 濾波電路 圖6 仿真電路 （） 圖7 幅頻特性曲線5. 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)主程序主程序是軟件的主體框架，其工作過程是：系統(tǒng)上電復(fù)位后，依次對片內(nèi)外設(shè)進行初始化、從EEPROM中讀出控制參數(shù)、LED顯示初始信息。初始化完成后，主程序循環(huán)執(zhí)行LED顯示、鍵盤處理和參數(shù)計算與保存。主程序流程圖如圖8所示。 圖8 主程序流程圖 系統(tǒng)初始化程序在系統(tǒng)上電，DSP復(fù)位后，系統(tǒng)初始化程序負責配置系統(tǒng)的運行狀態(tài)。包括：DSP設(shè)置初始化、系統(tǒng)變量初始化、門機運行參數(shù)的初始化、電機運動控制初始化程序、門機控制任務(wù)初始化程序。 電機驅(qū)動控制程序電機驅(qū)動控制程序采用開環(huán)恒壓頻比與SVPWM相結(jié)合的電機驅(qū)動控制方法。該程序為DSP的一個中斷服務(wù)程序，具有良好的實時性，該中斷服務(wù)程序的流程圖如圖9所示。 圖9 電機驅(qū)動控制程序流程圖 空間矢量算法及其實現(xiàn)三相逆變器輸出共存在23 = 8 種狀態(tài)，其中：2個零矢量，6個有效矢量。6個有效適量形成在空間呈正六邊形分布的運動軌跡。為使運動軌跡接近圓形，采用相鄰兩個有效狀態(tài)合成空間電壓矢量的方法。合成過程中，將Vα，Vβ顛倒，其結(jié)果合成的電壓矢量超前原來參考軸90度，符合電壓超前磁鏈90度的要求。根據(jù)合成矢量的不同，通過空間矢量模塊，在每個PWM 周期T 內(nèi)，分配相鄰兩個矢量的作用時間，剩余時間則為零矢量作用時間，就可以產(chǎn)生PWM的占空比，產(chǎn)生期望的電壓矢量。 空間矢量的算法的實現(xiàn)步驟如下：第一步：根據(jù)Vα，Vβ確定電壓矢量的扇區(qū)；第二步：計算矢量位置及其飽和情況下扇區(qū)的情況；第三步：計算占空比；第四步：根據(jù)各扇區(qū)，分配占空比（導通時間txon）。 系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度程序系統(tǒng)把電梯門機控制程序的每個功能模塊定義為任務(wù)，每一個任務(wù)程序都定義有任務(wù)使能變量、優(yōu)先級變量、執(zhí)行權(quán)標志變量、計時變量。任務(wù)調(diào)度程序仿效了軟實時操作系統(tǒng)的優(yōu)先級調(diào)度算法，有效地管理系統(tǒng)程序的各功能模塊，提高了系統(tǒng)的工作效率，減少了任務(wù)的沖突。任務(wù)調(diào)度程序由任務(wù)時基管理程序與任務(wù)調(diào)度管理程序兩部分組成。任務(wù)時基管理程序以DSP定時器1ms定時時間作為任務(wù)管理時基，計算每個任務(wù)程序的執(zhí)行周
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