发布时间 : 星期六 文章基于稳态模型的恒压频比控制的交流调速系统的仿真与设计(DOC)更新完毕开始阅读
4.4.2 DSP外围接口电路设计
串行接口的设计
串行接口电路如图4.6，我们通过一片MAX232构成串行通信接口。MAX232是双路驱动/接收器，内部包括电容型的电压生成器，可以将5V电源转换成符合EIA/T工A-232-E的电压等级。接收器将EIA/T工A-232-E标准的输入电平转换成5VTTL/CMOS电平。接收器的典型临界值是1.3V，典型磁滞是0.5V。发送器将TTL/CMOS输入电平转换成EIA/TIA-232-E电平。这样就可以实现下位机与上位机之间的通信。
图4.6串口电路图
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第五章、变频调速系统的软件设计
系统控制能力的优劣很大程度取决于软件可靠性和通用性之外，满足实时性的前提下，还要具有很好的实时性，控制软件还应具有灵活性。本系统软件采用了自上而下、从整体到局部的设计思想，采用模块化设计方案，使程序思路清晰，可读性强。
5.1 DSP生成SPWM波形 (1)控制寄存器设置
控制寄存器是指为产生SPWM波而需要设置的事件管理器(EUA)中的特殊功能寄存器。为了得到期望中的理想波形输出，不但要求有正确的算法，正确地设置控制寄存器同样也是极其关键的。控制寄存器的设置顺序为:
a设置定时周期寄存器T1PR。 b设置死区时间控制寄存器DB TCON。 c初始化GMPRx Cx=1, 2, 3)。 d设置比较控制寄存器GOMCON。 e设置定时器工控制寄存器T1CON。
f在每个采样周期重写CMPRx (x=1. 2, 3)。
（2) DSP生成SPWM波的基本设计思想利用TMS320F2812生成SPWM波的基本设计思想是利用DSP的事件管理器(EUA)中的3个比较单元、通用定时器么死区发生单元以及输出逻辑来生成三相六路SPWM波，经6个复用的IO引脚输出，EVA内部PWM生成电路框图如图4-4-1所示。TMS320F2812的定时器有4种工作方式，当以如图4-2所示的持续向上/下计数方式工作时，将产生对称的PWMl波输出。在这种计数方式下，计数器的值由初值开始向上跳增，当到达T1PR值时，开始递减跳变，直至计数器的值为零时又重新向上跳增，如此循环往复。在计数器跳变的过程中，计数器的值都与比较寄存器CMPRxCx =1, 2 ,的值作比较，当计数器的值与任一比较寄存器的值相等，则对应的该相方波输出发生电平翻转，如图4-4-2所示，在一个周期内，输出的方波将发生两次电平翻转。从图4-4-2还可以看出插入死区时间后波形的变化情况，死区的宽度从{0-12}s可调。系统中考虑到所用功率器件的开通和关断时间(最大关断时间为设定PWM波的死区时间为6.4s，只要在每个脉冲周期根据在线计算改写比较寄存器CMPR的值，就可实时地改变PWM脉冲的占空比。
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内部总线 比较单元1 比较单元2 比较单元3 通用定时器1 死区配置寄存器 脉冲模拟产生器 对称PWM 不对称PWM 空间矢量PWM PWM1 PWM2 PWM3 D DTDH1 PWM4 DTDH2 DTDH3 输出逻辑 DTDH4 DTDH5 DTDH6 死区单元 PWM5 PWM6 图5.1 PWM生成电路框图
5.2 系统程序设计
本系统的软件主要有两部分组成:一、上位机监控程序;二、下位机控制程序。上位机负责电机参数的设定、电机及IPM运行状态的显示;下位机主要负责串口通信、空间矢量算法的计算、PWM输出、电压电流采集、故障监控等。上位机软件只需要实现对PC机串口的读写操作， 下位机控制程序主要由主程序和三个中断服务子程序组成。
5.2.1 下位机控制程序
主程序主要负责DSP初始化、串口接收发送、循环等等。中断服务子程序包括:串口通信中断服务程序、PWM中断服务程序、故障中断服务程序。
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1串口通信中断服务程序的主要任务是:一、接收上位机发送的参数给定信息。
2 PWM中断服务程序的主要任务是:一、根据给定频率完成频率的调节控制。 故障中断服务程序主要任务是:当TMS320F2812的功率驱动保护引脚接收到过流、欠压、过热、短路等故障信号时，产生中断，立刻封锁PWM输出，断开主电路并显示相应的故障，避免系统和IPM功率模块烧坏。故障中断服务程序 开始 DSP初始化 开串行中断 上位机参数设 否 参数正确？ 是 IPM自举充电 开定时器中断 程序后台等待 否 有中断否 是 执行中断服务程序 返回
图5.2主程序流程图
PWM中断 根据当前频率和v/f图计算U Q格式转换 计算角度和扇 区 判断有效矢量 计算有效矢量 作用时间 t1tm SPWM的产生 频率变化 是 频率调节 中断返回 图5.3 PWM中断服务程序流程 24