基于TMS320F28335的无刷直流电机控制器设计
基于TMS320F28335的SVPWM实现方法
基于TMS320F28335的SVPWM实现方法SVPWM/TMS320F28335/DSP/电机控制1引言随着电机控制理论的日趋成熟和微处理器的不断优化,脉宽调制(PWM)技术在变频器中得到了广泛的应用。
如今,PWM开关信号的控制方法最常见的有正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)。
与SPWM方法相比,SVPWM方法具有电压谐波小,直流电压利用率高,电动机的动态响应快,减少电动机的转矩脉动,易于实现数字化等显著的优点,从而使SVPWM方法的实际应用愈来愈广泛[1,5]。
TMS320F28335数据信号处理器是TI公司最新推出的32位浮点DSP控制器,具有150MHz的高速处理能力,18路PWM输出,与TI前几代数字信号处理器相比,性能平均提高了50%,并可与定点C28x控制器软件兼容[2,3]。
其浮点运算单元,可以显著地提高控制系统的控制精度和处理器的运算速度,是目前控制领域最先进的处理器之一。
可以应用到参数辨识等需要大运算量的电机实时控制系统中。
以下介绍基于TMS320F28335的SVPWM基本原理和实现方法。
2 SVPWM的基本原理SVPWM是利用逆变器的功率开关器件的不同开关组合合成有效电压矢量来逼近基准圆[4.5]。
图1为三相电压源逆变器(VSI)的拓扑结构[2.3]。
图1三相电压型逆变器为便于分析理解,图1可以简化为图2所示。
图2三相电压型逆变器电路桥在图1中,V a、V b、V c是逆变器的输出相电压,Q1~Q6为6个功率开关晶体管,它们分别由a,a’,b,b’,c,c’个控制信号控制。
当逆变器上桥臂的一个功率开关晶体管开通状态(a或b 或c为1)时,下半桥臂的相对功率开关晶体管必须为关闭状态(a’或b’或c’为0);同理,当下桥臂开关晶体管为开通状态(a’或b’或c’为1)时上桥臂的相对功率开关晶体管必须为关闭状态(a或b或c为0)。
对于图1、图2所示的逆变器,其开关状态组合(c b a)有8种基本工作状态,即:000、001、010、011、100、101、110、111,其中除了000和111工作状态为无效状态,称为零矢量外,其余六种工作状态为有效状态,称为非零矢量。
基于TMS320F28335DSP微处理器的最小系统设计.
本科课程设计报告(2016至2017学年第一学期)设计题目:基于TMS320F28335 DSP微处理器的最小系统设计课程名称:数字信号处理专业名称:电子信息工程行政班级: 1313学号: 1313姓名:洪指导教师:赵报告时间: 2016 年 10 月 23 日目录一、引言TMS320F28335型数字信号处理器TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器。
与以往的定点DSP相比,该器件精度高,成本低,功耗小,性能高,外设集成度高,数据以及程序存储量大,A/D转换更精确快速等。
TMS320F28335具有150MHz的高速处理能力,具备32位浮点处理单元,6个DMA通道支持ADC、McBSP和 EMIF,有多达18路的PWM输出,其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出 (HRPWM),12位16通道ADC。
得益于其浮点运算单元,用户可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间和精力,与前代DSC相比,平均性能提高50%,并与定点C28x控制器软件兼容,从而简化软件开发,缩短开发周期,降低开发成本。
F2833X在保持150MHz时钟速率不变的情况下,新型F2833X浮点控制器与TI前代领先数字信号控制器相比,性能平均提高50%。
与作用相当的32位定点技术相比,快速傅立叶转换(FFT)等复杂计算算法采用新技术后性能提升了一倍之多。
二、设计目的TMS320F28335及其最小应用系统是最基本的硬件和软件环境。
设计目的是能使用Protel设计电路原理图;了解F28335硬件的相关知识及电路设计;能使用CCS建立并调试DSP工程。
通过F28335最小电路的设计,可以将理论与实践统一联系,更深入地理解F28335的开发方法。
三、设计要求1、利用Protel软件绘制并添加TMS320F28335的原理图库;2、利用Protel软件绘制TMS320F28335最小系统的电路原理图,包括时钟电路模块,电源模块、复位电路模块、JTAG接口模块;3、安装最小系统电路,在CCS下建立工程,编译并将其下载到TMS320F28335最小系统中运行。
基于TMS320F28335的直流无刷电机控制技术应用
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2021年第01期·167·文章编号:2095-6835(2021)01-0167-02基于TMS320F28335的直流无刷电机控制技术应用张兵1,杨浩2(1.南阳农业职业学院机电工程系,河南南阳473000;2.洛阳职业技术学院机电工程学院,河南洛阳471000)摘要:近年来直流无刷电机以质量轻、调速范围精确和故障率低等优点被应用于汽车、工业机器人和家用电器等领域,根据电机调速特性,可分为直接转矩控制和脉宽调速控制,按照直流无刷电机导通形式可分为三三导通和两两导通,在闭环控制中,直流无刷电机控制方式有PID 控制、抗扰控制、模糊控制和自适应控制等多种形式。
其中,电机高性能的精确控制需要电机本体、驱动和控制器组成,常见的直流无刷电机控制芯片是由TI 公司生产的TMS320F28335芯片,它具有专门的霍尔输入模块和电机换相、死区补偿等模块,参考不同的应用环境和要求,可选择适合直流无刷电机特性的控制方式。
关键词:直流无刷电机;调速;PID ;异步交流电机中图分类号:TM33文献标志码:A DOI :10.15913/ki.kjycx.2021.01.0681引言直流无刷电机简称BLDCM ,既具备异步交流电机运行可靠、转矩平稳、维护方便等优点,同时又具备直流有刷电机体积小、运行效率高、调速范围广和调速性能好等特点,它的出现弥补了常见电机摩擦大、寿命短和效率低等缺点,被广泛应用于汽车、家用电器、智能家居及工业生产等领域中[1]。
直流无刷电机的高性能控制是由控制策略和控制器决定,考虑电机具有非线性、强耦合等特性[2],运行过程中需要时刻进行换相等操作,因此选择由TI 公司生产的TMS320F28335作为主控芯片,并设计直流无刷电机双闭环控制系统,实现电机调速过程具有响应时间快、无超调和鲁棒性强等优点。
基于TMS320F28335的继电器参数采集系统设计
XU Gu a n g r u i , W ANG Yu y e, XI ANG We i
( C o l l e g e o f I n f o r ma t i o n a n d c o mmu n i c a t i o n E n g i n e e r i n g ,Ha r b i n E n g i n e e i r n g U n i v e r s i t y ,H a r b i n 1 5 0 0 0 1 ,C h i n a )
s u mp t i o n a n d h i g h i n p r e c i s e .I t c a n a c c u r a t e l y j u d g e t h e p e r f o ma r n c e o f t h e e l e c t r o ma g n e t i c r e l a y .
Ke y wo r d s TMS 3 2 0F 2 8 3 3 5; t i me p a r a me t e r ;d a t a a c q u i s i t i o n
随着 科技 的发展 , 对 系统 的可靠性 要求 越来 越 高 , 电磁 继 电器是 工业 、 航 天航 空 、 军 事武 器系统 中不可 缺
s u p p l y v o l t a g e b y i n t e r n a l AD a n d e x t e r n a l s a mp l i n g e l e c t ic r c i r c ui t .T h e s e d a t a a r e d i s p l a y e d o n t h e L CD a n d t r a n s — mi t t e d t o PC t h r o u g h t h e s e ia r l p o r t s o f DS P a f t e r b e i n g a n a l y z e d. T h e s y s t e m i s s ma l l ,p o r t a b l e, l o w i n p o we r c o n —
基于TMS320F28335DSP的三相电动机控制器的设计
基于TMS320F28335DSP的三相电动机控制器的设计概述:速度闭环控制:力矩控制:力矩控制是根据应用的需求对电动机的力矩进行精确控制。
在本设计中,我们将采用矢量控制算法来实现力矩控制。
该算法通过分解电动机的电流和磁场,将电动机的转矩分解为电磁转矩和负载转矩两部分,并通过调整电流的大小和相位来实现对电磁转矩的控制。
硬件设计:硬件设计包括电动机驱动电路、传感器电路和DSP开发板的连接。
为了驱动三相电动机,我们需要使用H桥电路来控制电动机的转向和速度。
传感器电路用于实时采集电动机的转速,并将其反馈给DSP控制器。
最后,我们需要将DSP控制器与电动机驱动电路和传感器电路进行连接,以实现数据的传输和控制。
软件设计:软件设计主要包括初始化配置、速度闭环控制和力矩控制。
在初始化配置中,我们需要对DSP控制器进行初始化设置,包括PWM模块的配置、定时器模块的配置和中断处理函数的设置。
在速度闭环控制中,我们需要编写代码来实现速度的反馈控制,包括定时器的中断处理函数和占空比的调整逻辑。
在力矩控制中,我们需要编写代码来实现矢量控制算法,包括电流大小和相位的计算以及PWM信号的生成。
测试与调试:在完成硬件和软件设计后,我们需要进行测试和调试,以确保电动机控制器的正常运行和准确控制。
通过对不同转速和负载条件下的测试,我们可以评估控制器的性能,并进行必要的调整和优化。
结论:2. T. Xu, "Design of Digital Signal Processor (DSP) Control System for AC Induction Motor", International Journal of Electronics and Electrical Engineering, vol. 6, no. 3, pp. 20-24, 2024.。
基于TMS320F28335无刷直流电动机换向调速系统设计
基于TMS320F28335无刷直流电动机换向调速系统设计北京信息科技大学的研究人员李萍、刘国忠,在2015年第7期《电气技术》杂志上撰文,无刷直流电动机具有高效、节能、寿命长等显著特点而广泛应用于国民经济发展的各个领域,研究其换向调速控制技术对提高系统性能具有重要意义。
针对传统无刷直流电动机控制精度较低、响应速度较慢的问题,设计了基于TMS320F28335浮点型高性能DSP控制器的无刷直流电机双闭环PID调速系统,包括换向功率驱动硬件电路系统和信息处理及PWM控制调速软件系统。
通过试验调试,表明所设计系统实现电机换向调速功能,系统运行平稳,具有良好的动态、静态特性。
1 引言无刷直流电动机由于其结构简单、出力大、效率高、寿命长、噪声低等特点,已在国防、航空航天、机器人、工业过程控制、汽车电子、精密机床、家用电器等领域得到广泛应用。
目前,对于无刷直流电机的控制主要采用专用集成电路控制器[1、2]。
专用集成电路控制器结构简单、性价比高、外围器件比分离式控制器少,但在应用中会受到功能扩展性差,不易进行产品功能变化和升级操作等方面的制约,而更多地转向能够灵活自主设计系统软、硬件方面,常采用FPGA、单片机实现对电机的控制。
随着DSP的广泛应用,其在数据处理速度和强大的外设处理能力方面,逐步成为电机控制领域的首选。
本文介绍以DSP TMS320F28335控制器为核心,设计无刷直流电机调速系统包括硬件电路和控制软件。
2 无刷直流电动机调速原理常用的无刷直流电动机是由电机本体、具有电子换向功能的功率驱动电路和位置传感器三部分组成。
将电机设计成由铁芯中嵌有三相对称Y型接法的定子绕组和由一定极对数镶嵌于铁芯永磁体的转子构成电机本体。
由于无刷直流电机取消了电刷,安装在转子上的传感器检测转子转动位置,控制与电机定子绕组连接的换向功率驱动电路,确保定子电流导通相所产生的电枢磁场与转子永磁体的磁场方向在电机运行过程中始终保持互相垂直,从而获得最大转矩,驱动电机运转[3]。
基于TMS320F28335的新型数字电机驱动器的设计与分析
机床与液压
MACHI NE T 0OL & HYDRAULI CS
De c . 2 01 3 Vo 1 . 41 No . 2 3
D OI :1 0 . 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1—3 8 8 1 . 2 0 1 3 . 2 3 . 0 2 4
基于 T M S 3 2 0 F 2 8 3 3 5的新 型 数字 电机驱 动 器 的设 计 与 分析
陈 明方 ,邹 平 ( 1 .东北大学机械 工程与 自 动化 学院,辽宁沈阳 1 1 0 8 1 9 ;
2 .沈 阳职 业技 术 学 院 电气工程 系,辽 宁沈 阳 1 1 0 0 4 5 )
2. De p a tme r n t o f El e c t r i c a l En g i n e e r i n g, S h e n y a n g Vo c a t i o n a l a n d Te c h ni c a l Co l l e g e,
摘要 :在传统行波超声 电机驱动器基础上 ,对 比各 自的优缺点 ,提 出正反转脉 宽调速方 案。详细分析 了 电机驱 动器 中 主要元器件 的选择原则和理 由。该驱动器利用 D S P的精密 P WM 技术 ,很好 地解决 了死 区防护 问题 ;引入压 电反馈环 节很 好地解决 了系统谐振点温漂 问题 。经实验证 明 :正反转脉 宽调 速方 法动态性好 、调速范围宽 、调速线性好 。
wi d t h g o v e r n o r p r o g r a m w a s p r o p o s e d .A d e t a i l e d a n ly a s i s f o r t h e c h o i c e p in r c i p l e s a n d r e a s o n s o f t h e ma i n c o mp o n e n t s o f t h e mo t o r
基于TMS320F28335的电机控制系统设计
基于TMS320F28335的电机控制系统设计电机控制系统在现代工业中起着举足轻重的作用,它被广泛应用于机器人、自动化生产线、电力传输等领域。
随着科技的发展,数字控制系统已经逐渐取代了传统的模拟控制系统,成为了电机控制系统中的主流。
在数字控制系统中,单片机芯片作为控制核心,成为了实现电机控制的重要工具。
本文将基于TMS320F28335单片机芯片,介绍电机控制系统的设计过程。
一、单片机选型在电机控制系统中,单片机芯片作为控制核心至关重要。
因此,单片机的选型是设计过程中最为关键的一步。
TMS320F28335作为一款高性能的DSP芯片,在数字控制系统中广泛应用。
TMS320F28335内置了多个PWM模块、模拟转换器、CAN总线等外设,可以支持多种电机的控制。
二、硬件设计电机控制系统的硬件设计包括电机驱动器、控制板、驱动模块等。
其中,电机驱动器通常使用功率半导体器件,如IGBT、MOSFET等。
控制板上包括单片机、PWM模块、模拟转换器等。
驱动模块是将单片机产生的PWM信号转换成可以驱动电机的电平信号的模块。
根据具体的控制要求,还可以加入如编码器、位置传感器等反馈元件。
三、软件设计电机控制系统的软件设计主要包括控制算法、PID参数的调试以及驱动程序的编写。
控制算法需要根据电机的类型和控制要求进行设计,常见的有矢量控制、FOC控制、直接转矩控制等。
PID 参数的调试是优化控制算法的一个重要步骤,需要根据实际情况进行逐步调整。
驱动程序的编写主要是将控制算法转化为可以在单片机上运行的程序。
四、调试实验在完成软硬件设计之后,需要进行实验调试。
首先进行板级调试,检验电路是否正常。
然后进行控制算法的调试,测试控制效果以及PID参数的设置合理性。
最后进行整个系统的调试。
在实验过程中,还需要注意电机的安全操作。
五、应用场景基于TMS320F28335的电机控制系统可以应用于多种不同类型的电机控制,如直流电机、交流电机、步进电机等。
基于F28035的直流无刷电机控制设计
严贝峰熊红斌 (宁波大红鹰学院,浙江宁波315175) 摘要:随着科学的飞速发展,从首枚DSP出现到现在,DSP的性能得到迅速提高,它的应用范围不断扩大。从数字信号处理到数字 信号处理,从语言信号到图像信号,从个人设备到网络产品,从有线通讯到无线通信等各个领域,DsP都已经成为组基本的器件之一。 关键词:SDP;C200;电机控制 1概述 从首枚DSP出现到现在,DsP的性能得到迅速提高,它的应用 范围不断扩大。从数字信号处理到数字信号处理,从语言信号到图 像信号,从个人设备到网络产品,从有线通讯到无线通信等各个领 域,DsP都已经成为组基本的器件之一。 c2000系列DsP是TMs320系列DsP的三大主流产品之一,它 是针对工业应用提高的高性能和高代码效率控制器。c2000系列数 字信号处理器在提供通用处理器性能的同时,将微控制器丰富的集 成外设与-11领先的DsP技术融合在一起。利用11强大的低成本、 高集成度的C2000控制平台、开发人员可以在降低系统成本的同时 提高产品性能,并快速地投向市场。1MS320C2000系列DsP广泛应 用于电机控制、智能仪表个使用复杂信号处理的高端控制应用领 域。 2 DSP简介 DSP发展大致分为三个阶段:20世纪70年代理论先行,80年 代产品普及,90年代突飞猛进。 在DsP出现之前数字信号处理只能依靠MPu来完成。但是 MPu的处理速度无法满足高速实时的要求。因此,直到20世纪70 年代,有人才提出了DsP的理论和算法基础。那时的DsP也就停留 在理论上面,即便是研制出来的DsP系统也是由分立元件组成的, 其应用领域仅局限于军事、航空航天部门。 随着科学的飞速发展,1982年首枚DSP在这个世界上诞生了。 这种DsP采用微米工艺NM0s技术制作,虽功耗和尺寸稍大,但运 算速度却快了好多倍,尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛 应用。它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。 到了80年代中期,随着cMOs技术的进步与发展,第二代基于 cMOs工艺的DSP芯片应运而生,其存储容量和运算速度都得到成 倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。 经过20多年的发展,DsP产品的应用已接触到了人们的学习、 工作和生活等方面,并切成为电子产品更新换代的决定因素。目前, 对DsP爆炸性需求的时代已经来临,前景十分可观。其主要应用市 场为3c领域,合占整个市场需求的90%。 系统级集成DsP是潮流缩小DsP芯片尺寸始终是DsP的技术 发展方向。当前的DsP多数基于精简指令集计算结构,这种结构的 优点是尺寸小、功耗低、性能高。各DsP厂商纷纷采用新工艺,改进 DSP芯核,并将几个DSP芯核、MPU芯核、专用处理单元、外围电路 单元、存储单元统统集成在一个芯片上,成为DsP系统级集成电 路。r11公司的TMs320c80代表当今DsP领域中的最高水平,它在 一块芯片上集成了4个DsP、1个RIsC处理器、1个传输控制器、2 个视频控制器,这样的芯片通常称之为MvP。它可支持各种图像规 格和各种算法,功能相当强。从理论上讲,虽然浮点DsP的动态范 围比定点DsP大,且更适合于DsP的应用场合,但定点运算的DsP 器件的成本较低,对存储器的要求也较低,而且耗电较省。因此,定 点运算的可编程DsP器件仍是市场上的主流产品。 3无刷直流电机 随着科学的快速发展,微处理器和数字信号处理器已经大大促 进发展了各种高性能交流驱动,使它在这些驱动器中已经可以引 入相对复杂的控制算法。 传统上,三相逆变器是用来功率交流的驱动器。三种常用的脉 宽调制技术包括正弦,磁滞,和空间矢量(对称或不对称)实现。正弦 脉宽调制是一种有效生成正弦电流的方法。正弦脉宽调制是通过比 较来获得高频载波与低频正弦曲线,这是调制参考信号。承运人有 一个常数期;因此,开关有恒定的开关频率。可以瞬间切换承运人 和调制信号。承运人可以有一个三角形波形。这三个提到PWM技 术周期性的矩形波形的不同工作周期。它基本是控制工作周期的一 个开关,这样负载看到一个可控平均电压。为了达到这个目标,该开 关频率是选择足够多的负荷,因此不能遵循个人切换。 现在可编程的dsp提供的功能,比以前的技术更容易产生先进 的PWM信号。使用DSP很容易修改载波频率和PwM调制方式,使 其简单地通过重组。此外,他们让一代的三个双PwM波形互补与 三相电压型三电平可编程逆变器。结合这些特性有助于减少芯片的 数量需要实现整个电路,提高可靠性和降低整体成本。 随着科技的发展,直流无刷电机已是现代工业不可缺少的重要 配置,直流无刷电机效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消 除了多级减速耗,综合节电率可达20%~60%,仅节电一项一年收回 购置成本;可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单。实用性 新型无刷电机是与电子技术、微电子技术、数字技术、自控技术以及 材料科学等发展紧密联系的。它不仅限于交直流领域,还涉及电动、 发电的能量转换和信号传感等领域。在电机领域中新型无刷电机的 品种是较多的,但性能优良的无刷电机因受到价格的限制,其应用 还不十分广泛。结合使用DsP的精准算法和控制,解决直流无刷电 机的调速和转向控制,更加完善直流无刷电机系统,使其更好的广 泛的应用于:汽车、工具、工业工控、自动化以及航空航天等。无刷直 流电机主要由电机本体,位置传感器和电子换向线路等组成,采用 稀土永磁瓦形磁钢并合理设计磁路,根据反映转子位置的位置信 号,通过驱动电路,驱动逆变电路的功率开关元件,使电枢绕组依一 定顺序馈电,从而在气隙中产生步进式旋转磁场,拖动永磁转子旋 转。随着转子的转动,转子位置信号依一定规律变化,从而改变电枢 绕组的通电状态,实现无刷直流电动机的机电能量转换,可以得到 近似方波或梯形波的气隙磁场,定子则由逆变器提供交流方波电 流。
基于TMS320F28335的信号处理电路设计
基于 TMS320F28335的信号处理电路设计摘要:鉴于TMS320F206即将停产,需要寻求一款DSP对其进行替代,替换DSP后的信号处理电路需完成温度值、一路电气零位、三路加表惯性量、三路陀螺惯性量的采集以及惯性量的补偿计算和数据组帧发送的功能。
该信号处理电路基于浮点DSP TMS320F28335,该DSP的引用简化了惯性测量装置中的误差补偿计算,为单位类似的产品提供了一套可行方案。
TMS320F28335丰富的外设使得信号处理电路具有可再简化的潜力,其在惯性测量装置信号处理电路中的应用具有广阔前景。
通过系统试验,验证了系统软硬件设计的正确性高的应用推广价值。
关键词:DSP;信号处理电路;浮点1、前言现有技术方案主要为TMS320F206+异步串口SC28L202的方案,电路上电后完成外围电路的初始化,TMS320F206通过SC28L202相应的I/O完成AD7716的配置,AD7716初始化完成后每隔一个固定时间自动完成加表数据的采集并输出一个中断信号,所采数据存于FIFO中。
陀螺每隔一个固定时间将一帧数据存于SC28L202的FIFO中,当TMS320F206判到第四个AD7716中断来到后从相应的FIFO中取加表、陀螺数据,TMS320F206完成加表、陀螺数据温度补偿计算后组帧并向相应的接口发送数据。
本文以某信号处理电路设计为背景,为了解决TMS320F206即将停产的问题,电路架构由TMS320F206+异步串口SC28L202的方案升级为TMS320F28335+异步串口TL16C752CIPFB架构。
其中DSP为TI公司的TMS320F28335 [1],异步串口为TI公司的TL16C752CIPFB [2]。
2、某信号处理电路原理TMS320F206+异步串口SC28L202架构设计信号处理电路采用了TMS320F206+异步串口SC28L202架构。
信号处理电路主要由加速度计信号采集电路、陀螺信号采集电路、测温电路、数字信号处理及控制电路、外设输出接口电路组成。
基于TMS320F28335信号处理板的设计与实现
dg M s a po es g E R i t i l rc si ,E P OM’ ra iga dw in n o u iainwt p e o ue.Us gteitr i n g n S edn n rt ga dc mm nct i u p rcmp tr i o h i e- n h n
tr fte sg a rc si gb a d ae d s rb d, a d t ewh l ytm ot r tu tr n p cf mpe na u eo in p o e sn o r e c e h l r i n h oe s se s f wa e sr cu e a d s e i c i lme t— i t n o p cf ot r d ls ae a ay e . T e wh l y tm e l e he s mpi g o h n o in , DS i fs e i c s f o i wa emo u e r n z d l h oe s se r ai s t a ln ft e a a g sg a z l l C
பைடு நூலகம்
T 30 23 5的 中断技 术 ,实现 了各 个功能模块分别在各 自的 中断线程 中正常运行 ,而不会 引起相 互间的干扰 ,造 MS2 F 8 3
成 系统 混 乱 。
关键词
D C;T 30 23 5 D 6 6 S MS2 F 8 3 ;A 75 T 9 17 N 1. 文 献标 识 码 A 文章编号 10 7 2 (0 1 0 0 4— 5 0 7— 80 2 1 )5— 4 0
r p e h oo yo M S 2 2 3 5, e e u cin lmo ue c n n r al n i t wn itru ttr a t o tmu u ttc n l g fT 3 0F 8 3 v r fn to a d l a o y m l r niso n er p h e d wi u - yu h t a nefr n e, tu v i ig t es se c a s u litre e c h s a odn h y tm h o . Ke wo d DS ; TMS 2 2 3 5; AD7 5 y rs C 3 0F 8 3 6 6
DSP控制器原理及应用课程报告-基于TMS320F28335的步进电机的控制
DSP控制器原理及应用课程报告基于TMS320F28335的步进电机控制小组成员:指导教师:2016年12月组员分工目录1 绪论 (1)1.1课题提出的背景 (1)1.2 DSP 的发展及应用 (2)1.3 本课题主要工作 (3)2步进电动机的选择及其驱动控制 (5)2.1 步进电动机概述 (5)2.1.1步进电动机分类 (5)2.1.2 步进电机的步距角 (5)2.1.3 步进电机的相数 (7)2.2 步进电动机的选择 (7)2.3 步进电动机的驱动 (8)2.3.1 驱动系统的组成 (8)2.3.2 驱动器的特点 (9)2.4 驱动器的选择 (10)2.4.1 L297/L298 芯片的介绍 (10)2.4.2 L297 芯片的工作原理 (10)2.4.3 驱动硬件的体系结构 (11)3 系统硬件设计 (11)3.1 DSP 系统的设计流程 (11)3.2 DSP 控制器件的基本结构和特征 (12)3.3 TMS320LF2407 的内部结构及组成 (15)3.3.1 芯片的选型 (15)3.3.2 MS3T20LF2407 芯片体系结构围设备。
(15)3.4 步进电机的DSP 控制 (17)3.4.1 芯片在电机控制中的应用 (17)3.4.2 步进电机的DSP 控制原理 (17)3.5 系统硬件设计说明 (19)3.5.1 时钟电路设计 (19)3.5.2 复位电路设计 (20)3.5.3 外部存储器设计 (21)3.5.4 JTAG 仿真 (22)3.5.5 电源模块 (23)3.5.6 按键接口设计电路 (23)3.5.7 隔离电路 (23)4 控制系统软件部分的设计 (25)4.1 软件设计的基本思想 (25)4.2 主程序设计与分析 (26)4.3 系统初始化程序 (26)4.3.1 变量初始化 (27)4.3.2 系统初始化 (28)4.3.3 I/O 口初始化 (28)4.3.4 PWM 初始化 (28)4.4 键盘扫描和服务程序 (28)4.5 中断服务程序 (28)5 实验结果分析 (31)5.1 实物图 (31)5.2 实验结果及其分析 (32)6 心得体会和工作总结 (33)摘要摘要电动机控制是工业自动化进程中一个相当重要的组成部分,随着工业自动控制对电动机控制产品需求的不断增加,现代电动机控制技术也变得越来越重要,微处理器已经广泛用于电动机控制领域。
基于TMS320F28335的无人机机载智能接口卡设计
” + ” +
- +
一 +
一 +
一
一
山大学 . 2 0 1 1 .
机 构 的设 计 [ J ] . 机械制造 , 2 0 l 1 ( 1 2 ) : 7 5 — 7 7 .
气 动 器 材 Z ] . 2 0 1 0 . [ 6 ] 亚德 客 ・
S C AR A机 器人运动控 制器设计 及应 用研究 [ D] . 长 [ 3 ] 方健 .
和P C 1 0 4总 线 来 完成 C A N、 R S 4 2 2 、 T F L 2 3 2 / R S 2 3 2等 多 总 线 接 口 以及 多路 A / D和 P WM 舵 机 控 制 电路 的 设 计 .具 有 结 构
简单 、 实 用性 强 的特 点 。 简化 了无人 机 飞控 计 算机 的设 计 , 具 有 一 定 的推 广价 值 。
桥 接 。 前 者 在 采 用 含 多 种 接 口的 处 理 器 ( F 2 8 3 3 5) 的 同 时 , 利 用 相 应 外 围 转 换 器 件 进 行 接 口扩 展 。 后 者一 般采 用 多 端 口 RAM 进 行 高 速 数 据 传 输 。
由于 T I公 司 的 DS P器 件 T M¥ 3 2 0 F 2 8 3 3 5 ( 以 下 简
2 S C I ) [ ] 以及 1 6路 A/ D采集 通 道 、 6 个 脉 冲 计 数 通 道 和 1 2路 P W M 脉 宽 调 制 控 制 通 道 . 因 此 以 该 DS P为 核
心 ,很 容 易 实 现 多 种 接 口 的 连 接 。 采 用 3 . 3 V 供 电 的
飞 行 控 制 系 统 多 接 口 需 求 。因 此 需 要 集 成 度 高 的 接 口板 . 通过 P C1 0 4总线 。 实 现 飞 控 系
基于TMS320F28335的直流无刷电机控制技术分析
基于 TMS320F28335的直流无刷电机控制技术分析摘要:本文从无刷电机工作原理入手,结合笔者实际经历,基于主控芯片型号TMS320F28335的直流无刷电机在汽车硬件电路设计中的应用进行简要阐述。
关键词:直流无刷电机;控制技术;硬件电路设计前言:直流无刷电机控制技术是汽车开发中的关键技术,其拥有着较为良好的调速性能,且运行效率高,结构简单等优点,一直被广泛地应用到各种类型的驱动装置中。
1.工作原理结合笔者实际经验,就以三相两级控制系统的无刷电机为例说明其工作原理。
在该控制系统中使用的逆变器为三相全桥式,利用控制系统中的位置传感器实现对转子位置的检测,再采用两两通电的形式驱动逆变器。
该设备中的逆变器会根据转子位置信号的不同来进行自动换相,且当定子绕组时实现依次通过断电。
由于电路中存在两种磁场,一是定子绕组通入电流所产生的磁场,二是转自中的永磁体的磁场,两种磁场会在电路冲产生方向相反的作用力,进而使得设备中的电机进入旋转状态。
其中六个IGBT和二极管构成的三相全桥逆变器会组成控制系统,并且点击中IBGT和定子绕组还处在串联状态,所以在电机处于运行状态下,将会依照T1-T6的顺序导通IGBT,此时在任意时刻下的电路中都只有一个IGBT是处在开通状态下的,所以电路中的上下桥不能实现互通,简单来说,电路在任意时刻都只有两相会导通电流。
所以,在单独周期内,只有三分之一的时间会在电路中形成通路,余下三分之二的时间电路中并没有电流通过。
而且当设备中转子处于某个特殊角度时,其位置传感器的信号也会发生改变,此种变化会使得逆变器中的开关发生通断,进而改变电路中电流的流向,这便使得定子朝着电机的方向开始旋转。
正是如此,该设备中两个磁场的角度才能一直保持在相同角度,始终给转子施加一个恒定的力。
以三路(X,Y,Z)霍尔传感器输出信号为例,在相位角度差为120°时,可以以60°电角度为标准把一个周期分为六个状态,当电角度在60°以内时,X相上桥臂和Y相下桥臂会互相导通,此时定子绕组自身磁场和转子产生的磁场形成120°电角度,定子绕组自身磁场会给转子施加一个正方向电磁力,使得转子开始正向转动。
基于TMS320F28335的五段式和七段式SVWM实现方法
基于TMS320F28335的五段式和七段式SVWM实现方法基于TMS320F28335的五段式和七段式SVWM实现方法SVPWM控制方式能够提高直流侧电压的利用率,提高控制响应速度,增加系统的稳定性。
本文介绍了TI公司的数据处理器TMS320F28335的五段式和七段式SVPWM实现方法,最后给出了实验结果。
【关键词】TMS320F28335 SVPWM 五段式七段式脉宽调制在并网变流技术中得到了广泛的应用。
与正弦脉宽调制的控制方法相比,SVPWM 方法具有直流侧电压利用率高,电压谐波小,易于数字化实现等显著的优点,从而使SVPWM 在实际的应用中越来越普遍。
TMS320F28335是32位浮点的DSP控制器,具有150MHz的高速处理能力,18路PWM输出,与前几代数字信号控制器相比,性能平均提高了50%。
1 SVPWM的控制策略矢量控制的系统中,根据控制策略,进行适当的坐标变换,给出两相静止坐标系即坐标系电压空间矢量的分量、,这时就可以进行SVPWM的控制,具体步骤如下:合成矢量扇区的判定;电压矢量作用时间或占空比的计算;电压矢量的作用顺序。
1.1 合成矢量所处扇区N的判断判断电压矢量所在扇区可根据坐标系下电压矢量计算出幅值,再结合电压矢量符号进行判定。
大于零那么A=1,小于零那么A=0;假设大于零那么B=1,小于零那么B=0;假设大于零那么C=1,小于零那么C=0。
易知,A、B、C间共有8种组合状态,由上述公式可知,A、B、C不会同为0或同为1,因此实际的组合为6种。
A,B,C的不同组合对应着不同的扇区,并且是相互对应的关系,因此可以由A,B,C的组合值来判断矢量的扇区位置。
为区别这6种状态,令N=A+2B+4C,那么可通过表1得到合成矢量所在的扇区。
1.3 电压矢量的作用顺序一个开关周期中矢量按分时方式发生作用,在时间上构成一个空间矢量的序列,空间矢量的序列组织方式有多种,按每个PWM周期被分为五段,可以称为五段式的SVPWM。
基于TMS320F28335 DSP的三相电动机控制器的设计
中图分类号 :T 5 1 M 7
文献标 识码 :A
文章编 号 :10 — 8 1 (0 2 8—1 1 0 1 3 8 2 1 )1 2 —2
De i n fCo r le o sg o nt o l r f r Thr e Ph s o o i e a e M t r Usng TM S 2 3 0F2 3 5 8 3
t e sa l nd rbu t o b tb e a o s .
Ke wo d :T r e p a e mo o ;T 3 0 2 3 5 DS y r s h e h s tr Ms 2 F 8 3 P;Moo o t l r t rc n r l oe
交流 电机控制一直是工业控制 领域的热点 ,各种 算法层 出不穷 ,然而 ,由于复杂 的运算对处理器 的要 求相 当高 ,许多算法 只局 限于理论 阶段 。采用 T 公 I 司生产 的高速度浮点型 D P控制 芯片 T 3 0 2 35 S MS2 F 8 3 作为主控制器 ,结合 电压 电流采样 电路 、保护 电路 、 输 出驱动 电路 、速度反馈电路等硬件组成 了可以控制 三相交流 电机 的控制 系统 。T S 2 F 83 M 30 2 35的运算 速 度快 ,具有高速浮点运算单元 ,在其上可 实现复杂 的 无速度估计控制和 电机故障诊断等算法。
基于TMS320F28335的永磁同步电机伺服系统设计与实现的开题报告
基于TMS320F28335的永磁同步电机伺服系统设计与实现的开题报告一、选题的背景和意义永磁同步电机具有高效率、高功率密度、响应快等优点,被广泛应用于工业、家电、交通等领域。
而永磁同步电机的精准控制则需要使用高性能的数字信号处理器和专业的控制算法。
本课题选用TMS320F28335数字信号处理器为处理核心,设计并实现一个永磁同步电机伺服系统,通过PID控制算法对永磁同步电机进行转速、电流控制,并验证控制效果,为永磁同步电机的应用提供有效的控制手段。
二、研究内容和方法1.系统硬件设计:设计基于TMS320F28335的永磁同步电机伺服系统的硬件电路,包括主控板、驱动板、电源等模块设计。
2.系统软件设计:采用C语言编程,配置DSP芯片的引脚、计时器、ADC、PWM等外设,编写PID控制算法对永磁同步电机进行控制。
3.系统测试:通过测试,验证系统的控制效果和稳定性,调整控制参数,优化控制算法。
三、预期结果通过本课题的设计和实现,达到以下预期目标:1.设计出基于TMS320F28335的永磁同步电机伺服系统硬件电路图和PCB布图。
2.成功实现TMS320F28335控制永磁同步电机的控制程序,实现永磁同步电机转速、电流的稳定控制。
3.验证控制效果和稳定性,评估控制算法的优劣,并调整参数,优化算法。
四、研究难点和解决方案1.永磁同步电机的控制算法研究:针对永磁同步电机在转速控制、电流控制等方面的特点,学习和研究PID控制算法和其他控制算法,根据系统实际情况选择合适的控制算法。
2.硬件电路设计:参考TMS320F28335的数据手册和千印网提供的设计资料,结合永磁同步电机驱动板的设计,绘制符合系统需求的电路图和PCB布图。
3.软件编程:掌握TMS320F28335的编程方法和程序设计,编写符合控制算法的程序,配置芯片的计时器、ADC、PWM等外设,实现对永磁同步电机的控制。
五、可行性分析1.技术可行性:TMS320F28335作为一款高性能数字信号处理器,具有强大的计算和处理能力,可以满足永磁同步电机的高精度控制需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
且 超调 量较 小 ,稳定 ห้องสมุดไป่ตู้较 好 ,证 明了 控制 器设 计 的正 确性和 合理 性 。 关键 词 :T MS 3 2 0 F 2 8 3 3 5;无 刷直 流 电机 ;P l D;控 制器
wa t c h . Mo r e o v e r , t h r o u g h wa t c h i n g a n d a n a l y z i n g t h e d i f e r e n c e s o f s p e e d v a r i a t i o n s a b o u t c l o s e d — l o o p c o n t r o l s y s t e m, we c a n k n o w t h a t t h e B L D C M c on t r o l l e r b a s e d o n d o u b l e c l o s e d l o o p c o n t r o l wh i c h wa s d e s i g n e d i n t h i s p a p e r c o u l d wo r k n o r ma l l y , a n d c o mp a r e d wi t h t h e o p e n l o o p c o n t r o l B L D CM c o n t r o l l e r i n t h e ma r k e t , t h e c on t r o l s y s t e m h a s t h e a d v a n t a g e s o f s ma l l o v e r s h o o t , g o o d s t a b i l i t y a n d f a s t r e s p o n s e wh i c h t o o k l e s s t h a n i s f r o m o r i g i n a l s p e e d t o t h e g i v e n r o t a t i n g s p e e d . T h a t p r o v e s t h e c o r r e c t n e s s a n d r a t i on a l i t y o f t h e c o n t r o l l e r d e s i g n . K e y wo r d s : T MS 3 2 0 F 2 8 3 3 5 : B r u s h l e s s D C mo t o r ; P I D : C o n t r o l l e r
A b s t r a c t : Wi t h t h e f e a t u r e s s u c h a s s ma l l s i z e , h i g h e fi c i e n c y , r e l i a b l e p e r f o r ma n c e , wi d e s p e e d r a n g e a n d l o w n o i s e c h a r a c t e r i s t i c s a n d s o o n , t h e b r u s h l e s s D C mo t o r h a s b e e n wi d e l y a p p l i e d a n d d e v e l o p e d . T h e h a r d wa r e a n d s o f t wa r e o f B L D C M c o n t r o l l e r b a s e d o n T MS 3 2 0 F 2 8 3 3 5 c o n t r o l c h i p wa s d e s i g n e d , t h e
合 调试和 相 关 实验 ,观察 电机的 端 电压波 形 、转 子位 置信 号波 形和 控 制器 输 出的 P WM 换相 信号 ,观 测和 分 析 闭环 控 制 方式 下 电机转 速 变 化的 区 别。 由实验 结 果 可知 ,相 比 目前 市面 上 所售 的 电机 开 环控 制 器 , 本文
e x p e r i me n t w a s i mp l e me n t e d a f t e r c o mp l e t i n g j o i n t d e b u g g i n g o f h a r d wa r e a n d s o f t w a r e f o r s y s t e m.
Th e wa v e f or ms of t h e t er mi n al v ol t ag e . t h e r o t or p os i t i on s i gn al s an d PW M c om m u t a t i on s i g na【 wer e
系统应 用
Y I } 一 {A } ) 1 l t ( f l ( )
基于 T MS 3 2 O F 2 8 3 3 5的
。
广 东海洋 大学 电子 与信 息工 程 学院 林聪 ( L i n t o n g )
De s i gn o f B L DC Mo t o r Con t r ol l e r B a s e d o n T MS 3 2 0 F 2 83 3 5
摘
要 :无刷 直流 电机 由于 具有 体积 小、 工作 效 率高 并且 调速 性 能好 的优 点 ,被 广 泛应 用在 各种 工作 领域 。
本 文设 计 和制 作 了 以 T MS 3 2 0 F 2 8 3 3 5作 为 主控 制 芯片 的 电机控 制 器硬 件 电路 和 软件 部 分 ,并 进行 软 硬件 联