【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） ；兩個事件管理器模塊 EVA 和 EVB，每個包括 :兩個 16 位通用定時器 ； 8 個 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)、無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、多級電機(jī)和逆變器 ； 可擴(kuò)展的外部存儲器 （ LF2407） 總共 192K 字空間 ； 64K 字程序存儲器空間 ； 64K 字?jǐn)?shù)據(jù)存儲器空間 ； 64K 字 I/O 尋址空間 ； 看門狗定時器模塊 （ WDT）； 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器最小轉(zhuǎn)換時間為 500ns，可選擇由兩個事件管理器來觸發(fā)兩個 8 通道輸入 A/D 轉(zhuǎn)換器或一個 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)的時鐘發(fā)生器 ； 高達(dá) 40 個可單獨編程或復(fù)用通用輸入 /輸出引腳（ GPIO）； 5 個外部中斷 （ 兩個電極驅(qū)動保護(hù)、復(fù)位和兩個可屏蔽中斷 ）； 電源管理包括 3 種低功耗模式，能獨立地將外設(shè)器件轉(zhuǎn)入低功耗工作模式。它內(nèi)部設(shè)計有過流、過壓及欠壓保護(hù)、封鎖和指示網(wǎng)絡(luò)，使用戶可方便地用來保護(hù)被驅(qū)動的 MOS 門功率管，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)，它還可以對同一橋臂上下兩個功率器件的門極驅(qū)動信號產(chǎn)生 O． 8μ s互鎖延時時間。 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)動信號輸入端，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，可用來完成電流信基于 DSP 的三相異步電機(jī)控制 13 號檢測。 FAULT 是過流、直通短路、過壓、欠壓保護(hù)輸出端，該端提供一個故障保護(hù)的指示信號。 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個輸入信號處理器 (Input Signal Generator)、2 個脈沖處理和電平移位器 (Pulse Generator Level Shifter)、 3個上橋臂側(cè)功率管驅(qū)動信號鎖存器 (Latch)、 3個上橋臂側(cè)功率管驅(qū)動信號與欠壓檢測器 (Under Voltage Detector)及 6個低輸出阻抗 MOS 功率管驅(qū)動器 (Driver)和 1個或門電路。 計算機(jī)通過 RS232 RS485 轉(zhuǎn)換器，依次連接 多臺 485 設(shè)備（門禁控制器），采用輪詢的方式，對總線上的設(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。）選購中繼器理論上可以延長到 3000米。微耕公司控制器和轉(zhuǎn)換器按 256 臺設(shè)計，實際建議客戶每條總線控制在 80 臺以內(nèi)。 每臺控制器設(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)，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。比如：發(fā)動機(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。實際應(yīng)用中，節(jié)點數(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，這使實時控制變得非常容易。 CAN 有哪些特性 CAN 具有十分優(yōu)越的特點，使人們樂于選擇。 CAN 層的定義與開放系統(tǒng)互連模型（ OSI）一致。實際的通訊發(fā)生在每一設(shè)備上相鄰的兩層，而設(shè)備只通過模型物理層的物理介質(zhì)互連。下表中展示了 OSI 開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個使能輸入端：兩個低有效（ E1和 E2）和一個高有效（ E3）。利用這種復(fù)合使能特性，僅需 4 片 74HC138 芯片和 1個反相器，即可輕松實現(xiàn)并行擴(kuò)展，組合成為一個 132（ 5 線到 32 線）譯碼器。 74HC138 與 74HC238 邏輯功能一致，只不過 74HC138 為反相輸出。 74HC273 具有八路邊沿觸發(fā)， D 型觸發(fā)器，帶獨立的 D 輸入和 Q 輸出。每個 D輸入的狀態(tài)將在時鐘脈沖上升沿之前的一段就緒時間內(nèi)被傳輸?shù)接|發(fā)器對應(yīng)的輸出（ Qn）上。 74HC273 適用于要求原碼輸出或者所有存儲元件共用時鐘和主復(fù)位的應(yīng)用。廣泛地用于電動機(jī)調(diào)速和閥門控制，比如我們現(xiàn)在的電動車電機(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，比如高級一些的 UPS就是一個例子。 該方法的實現(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)制信號波為正弦波時，所得到的就是 SPWM 波形。但是，這種模擬電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實現(xiàn)精確的控制。軟件生成法其實就是用軟件來實現(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 ,在兩個波形的自然交點時刻控制開關(guān)器件的通斷 ,這就是自然采樣法 .其優(yōu)點是所得 SPWM 波形最接近正弦波 ,但由于三角波與正弦波交點有任意性，脈沖中心在一個周期內(nèi)不等距，從而脈寬表達(dá)式是一個超越方程，計算繁瑣，難以實時控制。其原理就是用三角波對正弦波進(jìn)行采樣得到階梯波，再以階梯波與三角波的交點時刻控制開關(guān)器件的通斷，從而實現(xiàn) SPWM 法 .當(dāng)三角波只在其頂點 (或底點 )位置對正弦波進(jìn)行采樣時，由階梯波與三角波的交點所確定的脈寬，在一個載波周期 (即采樣周期 )內(nèi)的位置是對稱的，這種方法稱為對稱規(guī)則采樣。 規(guī)則采樣法是對自然采樣法的改進(jìn) ,其主要優(yōu)點就是是計算簡單 ,便于在線實時運(yùn)算 ,其中非對稱規(guī)則采樣法因階數(shù)多而更接近正弦 .其缺點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相當(dāng)大，而且同樣存在計算復(fù)雜的缺點。 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，其所含的基波分量幅值已超過了三角波幅值，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，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 時正弦波的振幅值相等。ubc=ubuc。 (2)雙極性調(diào)制的工作特點：逆變橋在工作時，同一橋臂的兩個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)置動作控制寄存器 ACTR。 d. 初始化 CMPRx（ x= 3） 。 f. 設(shè)置定時器 1控制寄存器 T1CON。 DSP 生成 SPWM 波的基本設(shè)計思想 利用 TMS320LF2407A 生成 SPWM 波的基本設(shè)計思想是利用 DSP 的事件管理器（ EVA）中的 3 個全比較單元、通用定時器 死區(qū)發(fā)生單元以及輸出邏輯來生成三相六路 SPWM波，經(jīng) 6個復(fù)用的 I/O引腳輸出， EVA內(nèi)部 PWM生成電路框圖如圖 所示。在這種計數(shù)方式下，計數(shù)器的值由初值開始向上跳增，當(dāng)?shù)竭_(dá) T1PR 值時，開始遞減跳變，直至計數(shù)器的值為零時又重新向上跳增，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 所用功率器件的開通和關(guān)斷時間，設(shè)定 PWM 波的死區(qū)時間為 ，只要在每個脈沖周期根據(jù)在線計算改寫比較寄存器 CMPR 的值，就可實時地改變 PWM 脈沖的占空比。由此可以產(chǎn)生 PWM 信號死區(qū)。 PWMx（ 6）信號的輸出根據(jù) _XDTPH 來決定， ACTR 控制高有效時輸出 _XDTPH ，低有效時輸出 _XDTPH 。因此 DSP 死區(qū)時間對高、低電平開通均有效。結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。而本系統(tǒng)軟件設(shè)計主要放在轉(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、對系統(tǒng)的實時監(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 （ 過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、 IPM 故障保護(hù) ） ，那么 DSP 就會發(fā)生故障中斷，立即關(guān)閉逆變電路，并且顯示故障信號。 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 始關(guān) 中 斷關(guān) 看 門 狗設(shè) 置 D S P 時鐘初 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 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)通過鍵盤的給定開始，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采樣動態(tài)變換，與上述相關(guān)變量 b_time /*采樣時間設(shè)置如下： */ /*采樣時間計算以 I_LOOP為單位，即 I_LOOP每計 1的時間為 (pwm_half_per*25)ns /*電流采樣的時間間隔為 (pwm_half_per*25)*I_DIV, 總點數(shù)為(I_LOOP/I_DIV) /*速度采樣的時間間隔為 (pwm_half_per*25)*SPEED_DIV, 總點數(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 /*電流采樣的大小計算如下 : /* Isample = ((I_result*)/)/(*) /*由于直流無刷電機(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