【正文】 74LS08作為復(fù)位電路的控制芯片。，麻煩說明系統(tǒng)就會發(fā)生復(fù)位，能再加強(qiáng)一下嗎。 復(fù)位電路原理圖(4) JTAG接口電路設(shè)計(jì)，利用DSP 芯片上掃描仿真引腳實(shí)現(xiàn)仿真功能。通過設(shè)計(jì)去掉引腳6，來解決反插問題，從而避免硬件電路或其他元件的燒壞。在線仿真給調(diào)試帶來極大方便，JTAG標(biāo)準(zhǔn)接口為4線制：TMS、TCK、TDI、TDO，其功能分別為模式選擇控制端、時(shí)鐘控制端、測試數(shù)據(jù)輸入引腳及測試數(shù)據(jù)輸出。(5) 存儲器電路接口設(shè)計(jì)在視頻處理過程中，需要大量的內(nèi)存空間來存儲中間數(shù)據(jù)，為此就必須在電路中增加SRAM；況且TMS320F2812的內(nèi)部存儲空間很小，許多程序要求有較大的存儲空間，所以應(yīng)在電氣平臺中添加SRAM。TMS320F2812中為用戶提供豐富外部存儲空間，可擴(kuò)展1M16b的存儲空間。針引腳及定義引腳名引腳功能定義113VCC 接電源14GND 接地3nTRST 測試系統(tǒng)復(fù)位信號5TDI 測試數(shù)據(jù)串行輸入7TMS 測試模式選擇9TCK 測試時(shí)鐘11TDO 測試數(shù)據(jù)串行輸出12NC 未連接 JTAG 接口電路原理圖SRAM主要由存儲矩陣、地址譯碼器和讀寫控制電路組成。本文選用了IS61LV12816 SRAM，它擁有16根數(shù)據(jù)總線和17根地址總線，最大存儲空間為128K16b[41][43]。在F2812中，可用的外部存儲空間為Zone0、ZoneZoneZone6，其中Zone0、Zone1共用一個(gè)片選信號線(44腳)，Zone2的片選信號是(88腳)，Zone6的片選信號是(133腳)，本文將Zone2分配給SRAM，在硬件設(shè)計(jì)上，將(88腳)連接到IS61LV12816的片選信號（）上，同時(shí)將DSP的讀使能信號線和寫使能信號線分別接到IS61LV12816的讀、寫使能引腳信號上，實(shí)現(xiàn)對IS61LV12816的讀寫控制。DSP通?？膳渲脼槲⒂?jì)算機(jī)模式和微處理器兩種類型模式[38][40]。 IS61LV12816設(shè)計(jì)電路圖(6) RS232（串口）設(shè)計(jì) 串行通信是雙線制異步串行接口，支持多級緩沖發(fā)送及接受，提高CPU的利用率。主要與外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)字通信。由于SCI采用雙級緩沖模式，因此提高傳輸速率，發(fā)送及接受都設(shè)立使能和中斷位，根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的通信模的式[42]。 TMS320F2812控制芯片具有兩路SCI口，本文將SCI A設(shè)計(jì)成RS232口，用于與上位機(jī)通信。本文選用美信公司的MAX3232作為與上位機(jī)進(jìn)行通信的芯片。 RS232硬件電路原理圖 驅(qū)動電路的設(shè)計(jì) 驅(qū)動芯片簡介本系統(tǒng)采用國際整流（IR）公司推出的集成高壓驅(qū)動器IR2130。該芯片可以同時(shí)驅(qū)動6路開關(guān)管，由于技術(shù)完善、功能強(qiáng)大，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種調(diào)速系統(tǒng)和逆變電路相關(guān)的驅(qū)動電路中。IR2130可以驅(qū)動母電壓在600V以下的功率MOS門器件，并具有較大的正向峰值及方向電流，分別為250mA、500mA。為了保護(hù)功率MOS門器件，其內(nèi)部集成了過流、過壓及欠壓保護(hù)、封鎖和指示等電路。同時(shí)，芯片內(nèi)部采用自舉技術(shù)，具有與被驅(qū)動的功率器件的電流線性放大器，主要服務(wù)于內(nèi)部3個(gè)通道高壓驅(qū)動及低壓驅(qū)動器，從而解決了TTL及COMS電平兼容問題。 IR2130管腳圖 基于IR2130芯片驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)。其中，C52和C48為自舉電容，D8和D9為自舉二極管，電阻R2限制柵極電流。自舉電路的作用是給高壓側(cè)器件導(dǎo)通提供懸浮電源，電容提供的電荷必須能滿足使MOSFET導(dǎo)通所需的要求，自舉二極管必須為快恢復(fù)二極管[36]。自舉電容要滿足的最小電荷設(shè)計(jì)要求為： （）式中：Qg為高端器件柵極電荷，Qg=80nC；為工作頻率，=10KHz；為高端驅(qū)動電路靜態(tài)電流，=70；為自舉電容漏電流（可以忽略）；為，；為芯片的工作電壓，；二極管導(dǎo)通壓降，；為低端器件壓降。將上面的參數(shù)帶入上式得，本系統(tǒng)取自舉電容為鉭電容，選擇自舉二極管選FR107。 顯示電路的設(shè)計(jì)顯示電路主要是用來實(shí)現(xiàn)DSP芯片通過與單片機(jī)89C52通信的，用單片機(jī)來通過Max7219芯片進(jìn)行顯示電路邏輯控制，主要選取顯示內(nèi)容信息等什么意思，不通。 顯示電路原理圖 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)市場上的DSP編輯環(huán)境軟件眾多，而TI公司的DSP的C編譯器因其高效、簡潔、C代碼可直接編輯和生成而得到了廣泛的應(yīng)用，它可以利用DSP開發(fā)軟件獨(dú)有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)集成SPI語言結(jié)構(gòu)提供提高C代碼的執(zhí)行效率。CCS提供系統(tǒng)編譯程序代碼生成工具，具有很強(qiáng)在線調(diào)試、分析能力。 CCS軟件開發(fā)周期方框圖 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)要求，無刷直流電機(jī)主要經(jīng)過給定轉(zhuǎn)子定位什么意思，不通順。首先利用兩相電樞繞組調(diào)整轉(zhuǎn)子磁極與相繞組合的軸線上，來確定轉(zhuǎn)子出位置；然后利用逆變器觸發(fā)使電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)入到外同步階，可以進(jìn)行升頻，以增大轉(zhuǎn)速和占空比調(diào)節(jié)。當(dāng)滿足預(yù)設(shè)值轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)行檢測不導(dǎo)通相過零點(diǎn)的反相電動勢，在同步階段若出現(xiàn)滿足初始條件下兩次過零點(diǎn)，則系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，然后通過電機(jī)換相模塊，通過根據(jù)過零點(diǎn)時(shí)刻延遲進(jìn)行強(qiáng)迫換相，利用過零點(diǎn)間隔計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速；通過計(jì)算當(dāng)前轉(zhuǎn)速和給定速度得到速度差，進(jìn)行PID程序算法處理，從而調(diào)節(jié)PWM占空比，實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)，驅(qū)動電機(jī)穩(wěn)定工作，該系統(tǒng)控制軟件模塊是由主程序模塊和子程序模塊兩大部分組成，其中主程序包括初始化，電機(jī)啟停程序等編寫，子系統(tǒng)主要包括中斷服務(wù)程序、ADC中斷子程序、位置信號、定時(shí)器中斷子程序等[38]。 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 主程序設(shè)計(jì)該控制系統(tǒng)主程序中包含兩個(gè)子程序，即程序初始化和接收信息子程序。程序初始化主要用于用戶進(jìn)行系統(tǒng)初始變量賦值及各種控制模塊中寄存器中變量處理化，為系統(tǒng)正常運(yùn)行做準(zhǔn)備。而接受信息子程序則是用來啟動串口開始發(fā)送、接收信息的，其主要功能是完成系統(tǒng)時(shí)鐘配置、看門狗模塊這兩個(gè)功能是屬于接受信息子程序的嗎設(shè)置。主程序模塊主要為系統(tǒng)運(yùn)行做準(zhǔn)備，如TMS320F2812芯片的初始化、系統(tǒng)時(shí)鐘、看門狗、通信端口、系統(tǒng)中斷等。 初始化程序、電機(jī)啟動控制程序流程圖 控制系統(tǒng)各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了保證無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的正常、平穩(wěn)運(yùn)行，要求系統(tǒng)獲得準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子檢測位置并設(shè)計(jì)各種保護(hù)電路。 AD采樣程序設(shè)計(jì)。PWM采用對稱波形，固定頻率選擇20Hz，利用定時(shí)器的周期匹配出發(fā)A/D轉(zhuǎn)換，因此每50μs進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果后產(chǎn)生中斷請求，ADC中斷子程序主要進(jìn)行電流調(diào)節(jié)、速度調(diào)節(jié)、電壓計(jì)算及換相準(zhǔn)備模式轉(zhuǎn)換等操作，另外可根據(jù)電流調(diào)節(jié)更顯PWM占空比等判別操作。 采樣程序流程圖 定時(shí)器中斷程序設(shè)計(jì)定時(shí)中斷程序包括進(jìn)入中斷并現(xiàn)場保護(hù)、讀取捕獲單元狀態(tài)、計(jì)算出轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速、確定電機(jī)換相時(shí)間圖中沒有這一項(xiàng)、調(diào)整PWM控制信號脈寬、可恢復(fù)現(xiàn)場以及退出定時(shí)中斷等部分。 定時(shí)器中斷程序流程圖 更新比較值或換相子程序通常情況下，進(jìn)行主程序初始化后，在無刷電機(jī)啟動操作時(shí)，主要作用為：進(jìn)行換相操作和每秒50μs一次更新PWM占空比操作，這些操作通常是通過調(diào)用“更新比較值或換相”子程序來實(shí)現(xiàn)。 更新比較值或換相子程序流程圖 基于TMS320F2812 DSP控制電機(jī)算法的實(shí)現(xiàn)常規(guī)的PID控制器不具備在線調(diào)整控制參數(shù)功能。由系統(tǒng)干擾是系統(tǒng)中參數(shù)發(fā)生變化時(shí)傳統(tǒng)PID不能隨著參數(shù)變化而發(fā)生相應(yīng)變化量，因此無法每個(gè)時(shí)刻保障系統(tǒng)具有最佳的控制性能。所以提出了基于模糊PID的控制算法進(jìn)行對傳統(tǒng)PID進(jìn)行改進(jìn)，將這種控制算法應(yīng)用到電機(jī)控制中，采用動態(tài)誤差及誤差率作為輸入量，對系統(tǒng)控制參數(shù)進(jìn)行在線修訂，讓控制對象時(shí)刻處于良好的控制特性[2933]。 TMS320F2812 DSP控制電機(jī)的流程框圖 小結(jié)本章主要詳細(xì)介紹試實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)思想及其硬件電路，其中包括DSP最小系統(tǒng)電路及常用外設(shè)電路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制編程軟件流程圖。本文軟件的設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了模塊化的編程思想，將系統(tǒng)軟件分為主程序模塊及子程序程序模塊，并對電機(jī)控制算法進(jìn)行闡述說明，根據(jù)控制要求及編程思想設(shè)計(jì)算法應(yīng)用流程圖。5 無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)建模與仿真 無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型。系統(tǒng)采用智能控制算法，以轉(zhuǎn)速偏差量進(jìn)入轉(zhuǎn)速環(huán)再經(jīng)過模糊PID控制器以后，輸出量作為電流環(huán)的參考電流，再與實(shí)際測得的電流相比較，最后結(jié)果作為控制PWM的控制量。通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)對PWM波占空比調(diào)節(jié)，借此達(dá)到控制目的。在系統(tǒng)控制過程中，電流環(huán)對轉(zhuǎn)速跟隨性起著決定作用，它主要是用于增強(qiáng)抗干擾性能及轉(zhuǎn)矩脈動的抑制能力。當(dāng)電機(jī)啟動時(shí)，電流環(huán)起主要作用；待電機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)預(yù)定值時(shí)，電流環(huán)基本不起作用，接近于開路狀態(tài)。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的PID控制器類似，不同點(diǎn)在于為轉(zhuǎn)速環(huán)多設(shè)計(jì)了一個(gè)模糊推理過程，可根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行對速度控制環(huán)節(jié)的控制參數(shù)大小進(jìn)行控制。 無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型由學(xué)者扎德創(chuàng)立模糊控制理論依賴改變對系統(tǒng)控制理念的理解什么意思，不通。可根據(jù)人類自身從工作當(dāng)中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)以及專家學(xué)者研究，將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為控制語句，從而實(shí)現(xiàn)對被控系統(tǒng)模型的控制，這突破了系統(tǒng)對系統(tǒng)模型的依賴，成為至今人工智能控制的核心控制思想。一般模糊控制的應(yīng)用過程主要分為三大模塊：系統(tǒng)變量模糊化過程、根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)總結(jié)成控制模糊規(guī)則模塊，從模糊量到精確控制量的清晰化過程。 模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：通常將被控對象被看作為“黑箱”，根據(jù)專家控制經(jīng)驗(yàn)構(gòu)成模糊規(guī)則表，控制器就以該規(guī)則為控制準(zhǔn)則，對被控對象進(jìn)行控制。模糊控制理論是能將控制專家自然語言轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識別數(shù)學(xué)函數(shù)方法。從而降低系統(tǒng)控制對數(shù)學(xué)模型的依賴，這就是智能算法控制優(yōu)勢所在。模糊控制系統(tǒng)主要由模糊控制器、信息傳遞接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控模型及傳感器等幾部分組成。模糊控制器是模糊控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。依據(jù)實(shí)際工程要求選擇合適的控制算法是決定整個(gè)系統(tǒng)控制性能的重要環(huán)節(jié)，對于系統(tǒng)控制的效果、精度等具有重要意義。輸入接口及輸出接口是模糊控制器信息傳遞的通道。通過輸入接口，可將處理后的信號輸入到模糊控制器模塊；而輸出信號經(jīng)過D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換后將信號輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行動作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是根據(jù)模糊控制器輸出量作用在被控對象上。對于數(shù)學(xué)模型復(fù)雜且非線性請的系統(tǒng)而言，被控對象則具有大滯后、強(qiáng)耦合及干擾等特性。傳感器系統(tǒng)性能優(yōu)劣關(guān)系著系統(tǒng)對采集數(shù)據(jù)變量及輸出變量精確性有著重要影響，相應(yīng)地選擇合適的傳感器也是提高整個(gè)系統(tǒng)控制性能常見方法[5][7]。進(jìn)行模糊PID控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮理論與實(shí)踐之間的相應(yīng)關(guān)系，要充分兼顧這兩個(gè)方面。根據(jù)模糊理論可知：控制器的維數(shù)越大，控制效果越理想。但高維數(shù)控制器在實(shí)際工程實(shí)現(xiàn)上復(fù)雜性高，甚至導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過對課題的研究發(fā)現(xiàn)，采用二維模糊PID控制器基本上能夠滿足控制要求，所以就以二維控制器進(jìn)行敘述。(1) 輸入模塊的模糊化選擇適合的模糊化函數(shù)是提高控制系統(tǒng)性能的重要手段之一。根據(jù)實(shí)現(xiàn)工程需求，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)及分析才能最終確定定量化因子及比例因子值，模糊推理時(shí)輸入量清晰值映射成所需變成模糊子集及其隸屬函數(shù)的過程所需變成模糊子集。(2) 模糊規(guī)則模糊規(guī)則的建立是決定模糊控制器性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響著系統(tǒng)控制特性，通常采用經(jīng)驗(yàn)歸納和推理合成兩種方法。經(jīng)驗(yàn)歸納法是利用工程人員所操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及專家試驗(yàn)獲得的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過總結(jié)、加工得到推理規(guī)則的辦法。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析判斷，調(diào)整控制量實(shí)現(xiàn)控制。推理合成法則是利用控制測試實(shí)驗(yàn)，獲取輸入輸出數(shù)據(jù)，利用這數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)導(dǎo)出模糊規(guī)則控制表的方法。語言型控制規(guī)則是由一系列包含模糊條件關(guān)系推理語句構(gòu)成，系統(tǒng)總的模糊控制關(guān)系為[2023]： ()式中，（i=1..n），若采樣得輸入量經(jīng)模糊化映射值為X時(shí)，控制器的模糊化輸出量為： ()語言性控制規(guī)則，易于理解，簡單明了。常把輸入微控制器將語言控制規(guī)則轉(zhuǎn)換控制表。(3) 輸出量的反模糊化經(jīng)過模糊推理獲得模糊量，需要將、應(yīng)的模糊量轉(zhuǎn)化成清晰量，這個(gè)過程就稱為去模糊化。常用的方法有最大隸屬度函數(shù)法、中位數(shù)法和加權(quán)平均法。模糊控制是處理非線性、大滯后等復(fù)雜系統(tǒng)的有效方法，其缺點(diǎn)在于對控制參數(shù)的學(xué)習(xí)和調(diào)整效果較差，會導(dǎo)致控制精度低。選擇合適控制算法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合是解決這一缺點(diǎn)的主要方法。下面就以模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、蟻群算法傳算法和模糊算法相結(jié)合為例進(jìn)行闡述。雖然模糊算法具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，但也有很多不足之處。例如，若模糊控制器缺少積分環(huán)節(jié)，則會使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差變大，模糊量化區(qū)域方面選擇的不合理往往會導(dǎo)致系統(tǒng)控制性能的降低，甚至使系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象。而自適應(yīng)模糊PID基于在線整定的特性，可通過在線動態(tài)調(diào)整控制參數(shù)、從而得到理想響應(yīng)特性。被控系統(tǒng)響應(yīng)過程中，利用采樣變量，實(shí)現(xiàn)、控制參數(shù)動態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化，時(shí)刻讓系統(tǒng)保持響應(yīng)特性，[29]。 自適應(yīng)模糊PID控制器結(jié)構(gòu) 運(yùn)用微粒群算法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)模糊HD控制器的優(yōu)化模糊控制器的語言規(guī)則及模糊推理靜態(tài)是固定不變的。因此模糊控制器的量化因子及比例因子值及在不同量化因子之間的對應(yīng)關(guān)系，對模糊控制器的控制性能有著極大的影響。由模糊控制理論分析可知，選擇合適的量化比例因子能夠有效提高系統(tǒng)輸出特性，為使系統(tǒng)在整個(gè)控制過程中都具有良好動態(tài)性能，就必須實(shí)時(shí)根據(jù)系統(tǒng)變量的變化而產(chǎn)生相應(yīng)的變化與之相對應(yīng)?？赏ㄟ^優(yōu)化模糊控制器的量化因子及比例因子，將其設(shè)計(jì)成權(quán)系數(shù)可調(diào)的模糊控制器。因此，自適應(yīng)模糊PID控制的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步改善整個(gè)控