單一DSP控制兩套三相逆變器的實(shí)現(xiàn)

　　TMS320F 28XX 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖表示了外圍接口、外圍總線和片內(nèi)存儲(chǔ)器,其中外圍接口上部的六相PWM接口和兩套QEP 接口使得單一DSP 能夠控制兩臺(tái)電機(jī)。

　　依據(jù)前面描述的算法，為實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)行，需要以PID調(diào)節(jié)模塊計(jì)算PWM比較寄存器的值。全部算法以20 kHz的頻率運(yùn)行，并于每個(gè)PWM周期刷新PWM占空比。為第二臺(tái)電機(jī)重復(fù)此過程，可實(shí)現(xiàn)以單一DSP控制器提供雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的完整控制。

　　定點(diǎn)算法開發(fā)

　　一種稱為IQMATH的專用定點(diǎn)數(shù)學(xué)函數(shù)庫，可基于DSP硬件和編譯器優(yōu)化算法性能。IQMATH由高度優(yōu)化的高精度數(shù)學(xué)函數(shù)集構(gòu)成，可以用C/C++設(shè)計(jì)將浮點(diǎn)算法無縫地轉(zhuǎn)化成DSP的定點(diǎn)代碼。IQMATH程序使得以類浮點(diǎn)格式編寫定點(diǎn)程序成為可能，該程序還能處理在定點(diǎn)編程中需要額外考慮的飽和及溢出問題。而且，IQMATH程序特別適用于需要極高執(zhí)行速度和運(yùn)算精度的計(jì)算密集型實(shí)時(shí)應(yīng)用。

　　每臺(tái)電機(jī)的磁場(chǎng)定向控制都采用一組正交編碼器脈沖和Clarke-Park 變換

　　根據(jù)使用過的軟件模塊定義可以創(chuàng)建一種特殊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使多次重用軟件模塊成為可能，從而可以按照實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)所需要的次數(shù)重復(fù)引用目標(biāo)模塊。在雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，簡單地定義適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型，就可以將所需模塊引用兩次。實(shí)現(xiàn)雙重算法大約會(huì)消耗DSP片內(nèi)63 kW Flash和18 kW RAM內(nèi)存資源中的4 kW程序空間和0.5kW數(shù)據(jù)空間。

　　多重逆變控制器則需要為每臺(tái)電機(jī)配置專用的故障檢測(cè)信號(hào)接收引腳。

　　在多重逆變驅(qū)動(dòng)中，故障管理需要重點(diǎn)考慮。操控單一逆變器的傳統(tǒng)DSP控制器通常只是包含單一的故障管理系統(tǒng)，出現(xiàn)故障時(shí)就關(guān)斷控制器。多重逆變控制器則需要為每臺(tái)電機(jī)配置專用的故障檢測(cè)信號(hào)接收引腳，例如：可能需要六個(gè)引腳分別對(duì)應(yīng)兩臺(tái)電機(jī)中每臺(tái)的過壓、過流和過溫傳感器。單一電機(jī)的三個(gè)引腳共同連接到一個(gè)邏輯或模塊上，當(dāng)任何一個(gè)引腳出現(xiàn)由低到高或由高到低的變化時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)中斷，關(guān)斷相應(yīng)電機(jī)的PWM輸出。

　　試驗(yàn)結(jié)果

　　雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的軟件開發(fā)是分階段完成的，可以顯著縮減調(diào)試所需要的時(shí)間。新一代DSP控制器致力于解決成本問題，通過提供更強(qiáng)大的處理能力，多重編碼器接口以及數(shù)量眾多的PWM輸出，可以滿足兩臺(tái)甚至更多電機(jī)的控制需要。DSP內(nèi)核結(jié)合必要的外圍接口可以簡化設(shè)計(jì)過程，并為實(shí)現(xiàn)附加驅(qū)動(dòng)特性提供選擇余地。如果單一DSP控制器有能力操作多達(dá)四套三相電壓型逆變器，就可以徹底降低使用多臺(tái)電機(jī)的機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備的成本和占地空間。