基于DSP交流伺服系統(tǒng)與CAN總線的通信設(shè)計
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CAN卡采用的是研華的雙端口隔離CAN總線通信卡PCL一841。由于帶有內(nèi)置的CAN控制器，841能夠提供總線仲裁及查錯功能，可以在檢查到錯誤時自動重發(fā)數(shù)據(jù)，極大地降低了數(shù)據(jù)丟失的幾率，有效地保證了系統(tǒng)的可靠性，工作的波特率可達1 Mb／s。
核心控制器采用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A。2407A是電機專用控制芯片，將DSP的高速運算能力和面向電機的高效控制能力集于一體，其高速性使復(fù)雜的控制策略得以實現(xiàn)。DSP是整個系統(tǒng)的控制核心，由其來實現(xiàn)矢量控制、SVPWM、數(shù)字PI等控制策略，完成速度、電流調(diào)節(jié)及PWM調(diào)制。DSP與CAN物理總線之間采用PCA82C250作為接口，它可提供對總線的差動發(fā)送和對CAN控制器的差動接收能力，具有較強的抗干擾能力，通過對其引腳8(Rs)的不同連接可以實現(xiàn)3種不同的工作方式：高速、斜率控制和待機方式。接口電路如圖3所示。該系統(tǒng)將該引腳通過30 kΩ電阻接地，實現(xiàn)斜率控制方式，以降低射頻干擾。因為DSP是3．3 V供電，而82C250用5 V供電，所以需要電平轉(zhuǎn)換電路，必要時也使用隔離電路。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/158097.htm
電流檢測采用兩個30 mΩ的采樣電阻檢測電機兩相電流，另一相可由三相定子電流的對稱性計算得到。先通過HCPL788J將小電流信號變換為電壓信號，再經(jīng)LM324進行放大濾波，變換為O～3．3V的單極性電壓信號送到2407A的10位A／D單元進行轉(zhuǎn)換。速度檢測采用增量式光電碼盤，分辨率為2 500 p／r，提供A，A，B，B，Z，Z，U，U，V，V，W，W信號，其中A，B正交，Z為標(biāo)志脈沖信號，U，V，W互差120°電角度。由A，B兩個脈沖序列哪個先到達可確定電機的旋轉(zhuǎn)方向，由脈沖數(shù)和脈沖頻率可確定角位置和轉(zhuǎn)速，由U，V，W信號可確定轉(zhuǎn)子初始位置。
3 軟件設(shè)計
3．1 系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)軟件完成整個系統(tǒng)大部分的功能：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、電流調(diào)節(jié)、矢量變換、磁場定向控制、電流計算、角度及轉(zhuǎn)速計算、鍵盤和顯示、以及通過CAN與上位機通信。
系統(tǒng)軟件包括兩大部分：主程序和中斷服務(wù)子程序。主程序完成DSP系統(tǒng)初始化、運行初始化、鍵盤／LCD控制、運行過程的控制以及故障檢測及處理等，其中運行初始化包括定時器和比較單元參數(shù)的初始化、轉(zhuǎn)子初始位置確定。在中斷子程序中，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)的控制，完成電機的矢量控制策略，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制：轉(zhuǎn)速環(huán)周期為1 ms，完成轉(zhuǎn)速和位置角度的計算，計算得到的實際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速的誤差通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器得到電流Q軸分量的給定值，作為電流環(huán)的輸入；電流環(huán)由PWM定時中斷實現(xiàn)，完成相電流的采樣、坐標(biāo)變換等計算，將實際值與給定值比較的誤差通過電流調(diào)節(jié)器，再進行SVPWM脈寬調(diào)制，即可得到需要的PWM波形。
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