【正文】 達(dá) 字的數(shù)據(jù) /程序 RAM， 544 字雙口 RAM(DARAM)和 2K 字的單口 RAM（ SARAM） ；兩個(gè)事件管理器模塊 EVA 和 EVB，每個(gè)包括 :兩個(gè) 16 位通用定時(shí)器 ； 8 個(gè) 16 位脈寬調(diào)制 （ PWM） 通道。事件管理器模塊適合用于控制交流感應(yīng)電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、多級(jí)電機(jī)和逆變器 ； 可擴(kuò)展的外部存儲(chǔ)器 （ LF2407） 總共 192K 字空間 ； 64K 字程序存儲(chǔ)器空間 ； 64K 字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間 ； 64K 字 I/O 尋址空間 ； 看門(mén)狗定時(shí)器模塊 （ WDT）； 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器最小轉(zhuǎn)換時(shí)間為 500ns，可選擇由兩個(gè)事件管理器來(lái)觸發(fā)兩個(gè) 8 通道輸入 A/D 轉(zhuǎn)換器或一個(gè) 16 通道輸入的 A/D 轉(zhuǎn)換器 ； 控制器局域網(wǎng)絡(luò) （ CAN） 模塊 ； 串行通信接口 （ SCI） 模塊 ； 16 位的串行外設(shè) （ SPI） 接口模塊 ； 基于鎖相環(huán)的時(shí)鐘發(fā)生器 ； 高達(dá) 40 個(gè)可單獨(dú)編程或復(fù)用通用輸入 /輸出引腳（ GPIO）； 5 個(gè)外部中斷 （ 兩個(gè)電極驅(qū)動(dòng)保護(hù)、復(fù)位和兩個(gè)可屏蔽中斷 ）； 電源管理包括 3 種低功耗模式，能獨(dú)立地將外設(shè)器件轉(zhuǎn)入低功耗工作模式。它內(nèi)部設(shè)計(jì)有過(guò)流、過(guò)壓及欠壓保護(hù)、封鎖和指示網(wǎng)絡(luò)，使用戶可方便地用來(lái)保護(hù)被驅(qū)動(dòng)的 MOS 門(mén)功率管，加之內(nèi)部自舉技術(shù)的巧妙運(yùn)用使其可以用于高壓系統(tǒng)，它還可以對(duì)同一橋臂上下兩個(gè)功率器件的門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生 O． 8μ s互鎖延時(shí)時(shí)間。 IR2132 管腳如圖 所示。 HINl～ HIN3， LINl～ LIN3 是逆變器上橋臂和下橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，低電平有效。 CA 一， CA0， VSO 是內(nèi)部放大器的反相端、輸出端和同相端，可用來(lái)完成電流信基于 DSP 的三相異步電機(jī)控制 13 號(hào)檢測(cè)。 FAULT 是過(guò)流、直通短路、過(guò)壓、欠壓保護(hù)輸出端，該端提供一個(gè)故障保護(hù)的指示信號(hào)。 VCC， VSS是芯片供電電源連接端， VCC接正電源，而 VSS 接電源地。除上述外，它內(nèi)部還集成有 3個(gè)輸入信號(hào)處理器 (Input Signal Generator)、2 個(gè)脈沖處理和電平移位器 (Pulse Generator Level Shifter)、 3個(gè)上橋臂側(cè)功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)鎖存器 (Latch)、 3個(gè)上橋臂側(cè)功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)與欠壓檢測(cè)器 (Under Voltage Detector)及 6個(gè)低輸出阻抗 MOS 功率管驅(qū)動(dòng)器 (Driver)和 1個(gè)或門(mén)電路。 計(jì)算機(jī)通過(guò) RS232 RS485 轉(zhuǎn)換器，依次連接 多臺(tái) 485 設(shè)備（門(mén)禁控制器），采用輪詢的方式，對(duì)總線上的設(shè)備輪流進(jìn)行通訊。 通訊距離：最遠(yuǎn)的設(shè)備（控制器）到計(jì)算機(jī)的連線理論上的距離是 1200 米，建議客戶控制在 800 米以內(nèi)，能控制在 300 米以內(nèi)效果最好。）選購(gòu)中繼器理論上可以延長(zhǎng)到 3000米。微耕公司控制器和轉(zhuǎn)換器按 256 臺(tái)設(shè)計(jì)，實(shí)際建議客戶每條總線控制在 80 臺(tái)以內(nèi)。 每臺(tái)控制器設(shè)備必須手牽手地串下去，不可以有星型連接或者分叉。 總線 什么是 CAN 總線 CAN，全稱為 “ Controller Area Network”，即控制器局域網(wǎng)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。比如：發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、變速箱控制器、儀表裝備、電子主干系統(tǒng)中，均嵌入 CAN 控制裝置。實(shí)際應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)數(shù)目受網(wǎng)絡(luò)硬件的電氣特性所限制。 CAN 可提供高達(dá) 1Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳 輸速率，這使實(shí)時(shí)控制變得非常容易。 CAN 有哪些特性 CAN 具有十分優(yōu)越的特點(diǎn)，使人們樂(lè)于選擇。 CAN 層的定義與開(kāi)放系統(tǒng)互連模型（ OSI）一致。實(shí)際的通訊發(fā)生在每一設(shè)備上相鄰的兩層，而設(shè)備只通過(guò)模型物理層的物理介質(zhì)互連。下表中展示了 OSI 開(kāi)放式互連模型的各層。已在工業(yè)控制和制造業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)是 DeviceNet，這是為 PLC 和智能傳感器設(shè)計(jì)的。 譯碼器（ 74HC138） 概述 74HC138 是一款高速 CMOS 器件， 74HC138 引腳兼容低功耗肖特基 TTL（ LSTTL）系列。 74HC138 特有 3個(gè)使能輸入端：兩個(gè)低有效（ E1和 E2）和一個(gè)高有效（ E3）。利用這種復(fù)合使能特性，僅需 4 片 74HC138 芯片和 1個(gè)反相器，即可輕松實(shí)現(xiàn)并行擴(kuò)展，組合成為一個(gè) 132（ 5 線到 32 線）譯碼器。 74HC138 與 74HC238 邏輯功能一致，只不過(guò) 74HC138 為反相輸出。 74HC273 具有八路邊沿觸發(fā)， D 型觸發(fā)器，帶獨(dú)立的 D 輸入和 Q 輸出。每個(gè) D輸入的狀態(tài)將在時(shí)鐘脈沖上升沿之前的一段就緒時(shí)間內(nèi)被傳輸?shù)接|發(fā)器對(duì)應(yīng)的輸出（ Qn）上。 74HC273 適用于要求原碼輸出或者所有存儲(chǔ)元件共用時(shí)鐘和主復(fù)位的應(yīng)用。廣泛地用于電動(dòng)機(jī)調(diào)速和閥門(mén)控制，比如我們現(xiàn)在的電動(dòng)車電機(jī)調(diào)速就是使用這種方式。它廣泛地用于直流交流逆變器等，比如高級(jí)一些的 UPS就是一個(gè)例子。 該方法的實(shí)現(xiàn)有以下幾種方案。通常采用等腰三角波作為載波，當(dāng)調(diào)制信號(hào)波為正弦波時(shí)，所得到的就是 SPWM 波形。但是，這種模擬電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的控制。軟件生成法其實(shí)就是用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法，其有兩種基本算法：即自然采樣法和規(guī)則采樣法 . III（ 1） 自然采樣法 以正弦波為調(diào)制波 ,等腰三角波為載波進(jìn)行比較 ,在兩個(gè)波形的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制開(kāi)關(guān)器件的通斷 ,這就是自然采樣法 .其優(yōu)點(diǎn)是所得 SPWM 波形最接近正弦波 ,但由于三角波與正弦波交點(diǎn)有任意性，脈沖中心在一個(gè)周期內(nèi)不等距，從而脈寬表達(dá)式是一個(gè)超越方程，計(jì)算繁瑣，難以實(shí)時(shí)控制。其原理就是用三角波對(duì)正弦波進(jìn)行采樣得到階梯波，再以階梯波與三角波的交點(diǎn)時(shí)刻控制開(kāi)關(guān)器件的通斷，從而實(shí)現(xiàn) SPWM 法 .當(dāng)三角波只在其頂點(diǎn) (或底點(diǎn) )位置對(duì)正弦波進(jìn)行采樣時(shí)，由階梯波與三角波的交點(diǎn)所確定的脈寬，在一個(gè)載波周期 (即采樣周期 )內(nèi)的位置是對(duì)稱的，這種方法稱為對(duì)稱規(guī)則采樣。 規(guī)則采樣法是對(duì)自然采樣法的改進(jìn) ,其主要優(yōu)點(diǎn)就是是計(jì)算簡(jiǎn)單 ,便于在線實(shí)時(shí)運(yùn)算 ,其中非對(duì)稱規(guī)則采樣法因階數(shù)多而更接近正弦 .其缺點(diǎn)是直流電壓利用率較低 ,線性控制范圍較小。 III(3)低次諧波消去法 低次諧波消去法是以消去 PWM 波形中某些主要的低次諧波為目的的方法。 該方法雖然可以很 好地消除所指定的低次諧波，但是，剩余未消去的較低次諧波的幅值可能會(huì)相當(dāng)大，而且同樣存在計(jì)算復(fù)雜的缺點(diǎn)。 IV 梯形波與三角波比較法 前面所介紹的各種方法主要是以輸出波形盡量接近正弦波為目的，從而忽視了直流電壓的利用率，如 SPWM 法 ,其直流電壓利用率僅為 %。 由于當(dāng)梯形波幅值和三角波幅值相等時(shí)，其所含的基波分量幅值已超過(guò)了三角波幅值，從而可以有效地提高直流電壓利用率。所以輸出波形中含有 5 次， 7 次等低次諧波。 調(diào)制波和載波的交點(diǎn)，決定了 SPWM 脈沖系列的寬度和脈沖音的間隔寬度，每半周期內(nèi)的脈沖系列也是單極性的。 基于 DSP 的三相異步電機(jī)控制 19 雙極性 SPWM 法 (1)調(diào)制波 和載波： 調(diào)制波仍為正弦波，其周期決定于 kf，振幅決定于 ku,中曲線 ① ，載波為雙極性的等腰三角波，其周期決定 于載波頻率，振幅不變，與 ku=1 時(shí)正弦波的振幅值相等。ubc=ubuc。 (2)雙極性調(diào)制的工作特點(diǎn)：逆變橋在工作時(shí)，同一橋臂的兩個(gè)逆變器件總是按相電壓脈沖系列的規(guī)律交替地導(dǎo)通和關(guān)斷，毫不停息，而流過(guò)負(fù)載 ZL 的是按線電壓規(guī)律變化的交變電流。為了得到期望中的理想波形輸出，不但要求有正確的算法，正確地設(shè)置控制寄存器同樣也是極其關(guān)鍵的。 b. 設(shè)置動(dòng)作控制寄存器 ACTR。 d. 初始化 CMPRx（ x= 3） 。 f. 設(shè)置定時(shí)器 1控制寄存器 T1CON。 DSP 生成 SPWM 波的基本設(shè)計(jì)思想 利用 TMS320LF2407A 生成 SPWM 波的基本設(shè)計(jì)思想是利用 DSP 的事件管理器（ EVA）中的 3 個(gè)全比較單元、通用定時(shí)器 死區(qū)發(fā)生單元以及輸出邏輯來(lái)生成三相六路 SPWM波，經(jīng) 6個(gè)復(fù)用的 I/O引腳輸出， EVA內(nèi)部 PWM生成電路框圖如圖 所示。在這種計(jì)數(shù)方式下，計(jì)數(shù)器的值由初值開(kāi)始向上跳增，當(dāng)?shù)竭_(dá) T1PR 值時(shí)，開(kāi)始遞減跳變，直至計(jì)數(shù)器的值為零時(shí)又重新向上跳增，如此循環(huán)往復(fù)。從圖 還可以看出插入死區(qū)時(shí)間后波形的變化情況，死區(qū)的寬度從 0～ 12181。系統(tǒng)中考慮到 所用功率器件的開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)間，設(shè)定 PWM 波的死區(qū)時(shí)間為 ，只要在每個(gè)脈沖周期根據(jù)在線計(jì)算改寫(xiě)比較寄存器 CMPR 的值，就可實(shí)時(shí)地改變 PWM 脈沖的占空比。由此可以產(chǎn)生 PWM 信號(hào)死區(qū)。 PWMx（ 6）信號(hào)的輸出根據(jù) _XDTPH 來(lái)決定， ACTR 控制高有效時(shí)輸出 _XDTPH ，低有效時(shí)輸出 _XDTPH 。因此 DSP 死區(qū)時(shí)間對(duì)高、低電平開(kāi)通均有效。結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。而本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要放在轉(zhuǎn)速 PI 控制器模塊、 PWM 發(fā)生器模塊、和轉(zhuǎn)速采樣器模塊。另外還要實(shí)現(xiàn)保護(hù)、顯示等功能。系統(tǒng)主程序是系統(tǒng)控制的核心，它主要包括系統(tǒng)的算法、系統(tǒng)控制的思路、對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。中斷服務(wù)子程序。故障顯示中斷服務(wù)子程序的主要任務(wù)就是 :當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)意外或不可控的況時(shí) （ 過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、 IPM 故障保護(hù) ） ，那么 DSP 就會(huì)發(fā)生故障中斷，立即關(guān)閉逆變電路，并且顯示故障信號(hào)。 系統(tǒng)初始化 系統(tǒng)初始化有以下主要部分組成 ： ； ； ； ； e. I/O 口初始化； f. SCI、 SPI、 A/D 初始化； 基于 DSP 的三相異步電機(jī)控制 23 開(kāi) 始關(guān) 中 斷關(guān) 看 門(mén) 狗設(shè) 置 D S P 時(shí)鐘初 始 化 事 件 管 理 器 和 程 序變 量初 始 化 I / O 口初 始 化S C I , S P I , A / D 口切 除 充 電 電 阻開(kāi) 中 斷主 程 序 圖 系統(tǒng)初始化程序 系統(tǒng)的主程序 系統(tǒng)主程序流程圖如下 圖 。主要是處理系統(tǒng)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)采集、控制算法和中斷處理，它有系統(tǒng)通過(guò)鍵盤(pán)的給定開(kāi)始，進(jìn)行當(dāng)前數(shù)據(jù)的采集，然后進(jìn)行變頻控制的核心算法。正如前面章節(jié)介紹，系統(tǒng)采用SPWM 逆變技術(shù)，采用正弦波與三角波進(jìn)行調(diào)制。 圖 是系統(tǒng)控制變頻的流程圖 。 /*modulate frequency devide*/ /*調(diào)制正弦波的單周期內(nèi) PWM的細(xì)分?jǐn)?shù) */ float b_time=。 /*PWM調(diào)制頻率 */ /*4000 PWM=5KHz*/ /*2020 PWM=10KHz*/ unsigned int timer2_per=1000。 /*速度調(diào)節(jié)中 F和 V都隨 AD采樣動(dòng)態(tài)變換，與上述相關(guān)變量 b_time /*采樣時(shí)間設(shè)置如下： */ /*采樣時(shí)間計(jì)算以 I_LOOP為單位，即 I_LOOP每計(jì) 1的時(shí)間為 (pwm_half_per*25)ns /*電流采樣的時(shí)間間隔為 (pwm_half_per*25)*I_DIV, 總點(diǎn)數(shù)為(I_LOOP/I_DIV) /*速度采樣的時(shí)間間隔為 (pwm_half_per*25)*SPEED_DIV, 總點(diǎn)數(shù)為(I_LOOP/SPEED_DIV) 基于 DSP 的三相異步電機(jī)控制 26 */ define I_LOOP 2048 define I_DIV 1 /*電流采樣的大小計(jì)算如下 : /* Isample = ((I_result*)/)/(*) /*由于直流無(wú)刷電機(jī)幾乎是空載運(yùn)行，所以電流幾乎為 0 */ . include include define PI extern void ini(void)。 extern interrupt void inter2_isr(void)。 float sin_table[33]={0, ,0, , ,0}。 extern void adc_soc(void)。 /*extern void qep_init(void)。 ini()。 /* qep_init()。 /* start process*/ for(i=0。i++) delay5s()。 delay5s()。 delay5s()。 adc_soc()。)delay5s()。 for(i=0。i++)。 unsigned int duty。 unsigned int a,b,c,aaa=0。 unsigned int adc_res=500。 /*unsigned