基于CAN總線的開關(guān)磁阻電機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究

2 硬件電路設(shè)計(jì)

2．1 RS-485接口電路設(shè)計(jì)
RS-485接口電路見圖3所示。該電路主要由光耦和RS-485芯片組成，光耦能排除由于共地而可能串入的干擾。RS-485芯片采用MAX 491，其作用是實(shí)現(xiàn)RS-485串口傳輸?shù)碾姎鈽?biāo)準(zhǔn)。圖中MAX491的2個(gè)有效電平相反的引腳――接收、驅(qū)動(dòng)器允許腳接在了一起，即使得RS-485工作在半雙工方式。

2．2 CAN節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)采用89C51單片機(jī)作為微處理器，選用SJA1000作為CAN控制器，并使用CAN控制器接口芯片82C250。為進(jìn)一步提高抗干擾能力，在兩個(gè)CAN器件之間使用了由高速隔離器件6N137構(gòu)成的隔離電路。CAN器件與微處理器的硬件連接圖如圖4所示。硬件電路中使用82C250的目的是為了增大通信距離，提高系統(tǒng)的瞬時(shí)抗干擾能力，保護(hù)總線。

3 CAN總線通信軟件設(shè)計(jì)
遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括初始化程序與通信主程序設(shè)計(jì)。CAN初始化只能在復(fù)位模式下進(jìn)行，初始化主要包括工作方式的設(shè)置，波特率參數(shù)設(shè)置和中斷允許寄存器IER的設(shè)置。作為軟件設(shè)計(jì)核心部分的是RS-485CAN接口通信編程，其程序流程圖如圖5所示。

4 基于卡爾曼濾波器的SRD控制器設(shè)計(jì)
在SRD控制策略上，主要以線性模型為基礎(chǔ)，結(jié)合傳統(tǒng)PI或PID控制器。但是普通PID控制器的參數(shù)難以自動(dòng)調(diào)整，由此構(gòu)建的SRD系統(tǒng)難以獲得理想的輸出特性。對于SRD系統(tǒng)中存在過程及測量噪聲，狀態(tài)變量受到污染，可以利用卡爾曼濾波技術(shù)進(jìn)行濾波，將卡爾曼濾波器與傳統(tǒng)的PID相結(jié)合，可以使SRD系統(tǒng)控制效果得到明顯改善。