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基于DSP交流伺服系統(tǒng)與CAN總線的通信設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2009-04-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

卡采用的是研華的雙端口隔離卡PCL一841。由于帶有內(nèi)置的控制器,841能夠提供仲裁及查錯(cuò)功能,可以在檢查到錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)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(dá)1 Mb/s。
核心控制器采用TI公司的芯片TMS320LF2407A。2407A是電機(jī)專用控制芯片,將的高速運(yùn)算能力和面向電機(jī)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(shí)現(xiàn)。是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心,由其來實(shí)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物理之間采用PCA82C250作為,它可提供對(duì)總線的差動(dòng)發(fā)送和對(duì)CAN控制器的差動(dòng)接收能力,具有較強(qiáng)的抗干擾能力,通過對(duì)其引腳8(Rs)的不同連接可以實(shí)現(xiàn)3種不同的工作方式:高速、斜率控制和待機(jī)方式。電路如圖3所示。該系統(tǒng)將該引腳通過30 kΩ電阻接地,實(shí)現(xiàn)斜率控制方式,以降低射頻干擾。因?yàn)镈SP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(shí)也使用隔離電路。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/158097.htm

電流檢測(cè)采用兩個(gè)30 mΩ的采樣電阻檢測(cè)電機(jī)兩相電流,另一相可由三相定子電流的對(duì)稱性計(jì)算得到。先通過HCPL788J將小電流信號(hào)變換為電壓信號(hào),再經(jīng)LM324進(jìn)行放大濾波,變換為O~3.3V的單極性電壓信號(hào)送到2407A的10位A/D單元進(jìn)行轉(zhuǎn)換。速度檢測(cè)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(hào),其中A,B正交,Z為標(biāo)志脈沖信號(hào),U,V,W互差120°電角度。由A,B兩個(gè)脈沖序列哪個(gè)先到達(dá)可確定電機(jī)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(hào)可確定轉(zhuǎn)子初始位置。


3 軟件
3.1 系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)軟件完成整個(gè)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(chǎng)定向控制、電流計(jì)算、角度及轉(zhuǎn)速計(jì)算、鍵盤和顯示、以及通過CAN與上位機(jī)。
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(yùn)行初始化、鍵盤/LCD控制、運(yùn)行過程的控制以及故障檢測(cè)及處理等,其中運(yùn)行初始化包括定時(shí)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)的控制,完成電機(jī)的矢量控制策略,實(shí)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(jì)算,計(jì)算得到的實(shí)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(shí)中斷實(shí)現(xiàn),完成相電流的采樣、坐標(biāo)變換等計(jì)算,將實(shí)際值與給定值比較的誤差通過電流調(diào)節(jié)器,再進(jìn)行SVPWM脈寬調(diào)制,即可得到需要的PWM波形。



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