电机控制的dsp程序设计及can基础知识课件.ppt

主要内容 概述 DSP芯片简介 电机控制系统结构图 电机控制系统程序需求分析 电机控制系统动态结构图 电机控制系统程序流程图 电机控制系统程序设计 子程序模块设计说明 软件设计与调试注意事项 CAN基础知识 概 述 1.电机控制技术的实现方案 (1).传统模拟控制 (2).微控制器（MCU）控制 (3).数字信号处理器（DSP）控制 概 述 2.DSP实现的PMSM控制系统结构图 概 述 3.DSP实现的电机控制系统特点 (1).DSP的高速计算能力，可以完成复杂的信号处理和控制算法，提高采 样频率，控制电力电子外围设备，在此基础上可实现电机的高性能控 制。 (2).电机控制专用DSP丰富的外围功能模块，为电机控制带来了许多的便 利。如PWM模块，可产生高分辨率的PWM波形，灵活的产生方式可减小 EMI和噪音问题，多路PWM输出可以进行多电机控制。 (3).丰富的第三方软硬件资源和开发工具可大大简化系统开发过程 概 述 4.DSP技术在电机控制的应用情况 常用交流电机控制系统有如下几种： (1).异步电机 (2).电励磁同步电机 隐极同步机；凸极同步机 (3).永磁电机 永磁无刷直流电动机；永磁同步电动机 (4).其他特种电机 开关磁阻电机；步进电机 概 述 5.主要相关技术发展情况 (1).半导体功率器件 小型化、智能化、高频化、高效化。 (2).数字信号处理器DSP 外围功能、数据处理能力、存储器容量等发展迅速，为电机控 制系统的高性能化、智能化提供了基础。 (3).电机控制理论 电机控制策略、状态观测器、滤波器、自适应控制、无传感器控制、PWM 调制方法、死区补偿等技术的应用大大提高了电机控制系统的性能和可 靠性。 概 述 6.电机控制理论－控制策略的发展 张博士的讲座中已做了非常详细的说明了。 概 述 7.先修课程 模拟电路 数字电路 微机原理 单片机 自动控制原理 电力电子器件 电机拖动 DSP芯片简介 1.TMS320LF2407A的特征 CMOS技术，3.3V供电，最快指令周期25ns，最大主频40MHZ。 和TMS320系列DSP代码兼容。 片内程序存储器32K Flash、544字的双口RAM、2K字的单口RAM 两个事件管理模块EVA、EVB 可扩展的外部存储器：192K字 看门狗定时器模块（WDT） 10位 A/D转换器最小转换时间500ns 控制器局域网络（CAN）2.0B模块。 串行通信接口（SCI） 16位串行外设接口模块（SPI） 基于锁相环的时钟发生器 40个 I/O口 5个外部中断 DSP芯片简介 2.DSP的性能 DSP性能公式：CPU时间 = CPI × IC / 时钟频率 三个参数反映了与体系结构相关的三种技术。 (1).时钟频率反映了DSP实现技术、生产工艺和计算机组织。 (2).CPI是指令时钟数，反映了DSP实现技术、计算机指令集的结构和计 算机组织。 (3).IC是程序执行过程中所处理的指令数，反映了DSP指令集的结构和编 译术。 从目前情况来看，提高某一个参数指标，不会明显地影响其它两个指标。 这对于综合运用各种技术改进计算机系统的性能是非常有益的。 电机控制系统结构框图 控制系统程序需求分析 1.控制对象及输入输出量 1.1.控制对象 永磁电机 1.2.输入量 直流母线电流、直流母线电压、A相电流、C相电流、电机温度、逆变器温度、电机转子位置信号 1.3.输出量 六路PWM信号、故障信号 2.资源需求 I/O口、AD采样端口、芯片存储器容量等等 电机控制系统程序需求分析 3.时钟频率 晶振、系统时钟、外围时钟、PWM频率等 4.AD采样精度分析 结合硬件进行分析 5.通信说明 通信方式、通信目的。还包含波特率、数据格式等其它说明 电机控制系统结构图 电机控制系统程序流程图 电机控制系统程序流程图 电机控制系统程序设计 1.程序设计开始的一些约定 1.1.电动车电机控制系统程序文件组成 头文件、CMD文件、表文件、ASM程序文件等等 1.2.程序名及变量名命名 程序名及变量名命名采用通俗易懂的英文组合进行命名。 (1).常量命名 常量命名最后加Cnst，例如： UdcMaxCnst 过压常量值 SpeedOverCnst 超速常量值 (2).标志量命名 标志量命名最后加Fby，例如： PowerOffFby 断电标志 FaultFby 故障标志 电机控制系统程序设计 (3).变量命名