DSP交流伺服系統(tǒng)與CAN總線的通信設(shè)計(jì)
3 軟件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)軟件完成整個(gè)系統(tǒng)大部分的功能:轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、電流調(diào)節(jié)、矢量變換、磁場(chǎng)定向控制、電流計(jì)算、角度及轉(zhuǎn)速計(jì)算、鍵盤和顯示、以及通過CAN與上位機(jī)通信。
系統(tǒng)軟件包括兩大部分:主程序和中斷服務(wù)子程序。主程序完成DSP系統(tǒng)初始化、運(yùn)行初始化、鍵盤/LCD控制、運(yùn)行過程的控制以及故障檢測(cè)及處理等,其中運(yùn)行初始化包括定時(shí)器和比較單元參數(shù)的初始化、轉(zhuǎn)子初始位置確定。在中斷子程序中,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)的控制,完成電機(jī)的矢量控制策略,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制:轉(zhuǎn)速環(huán)周期為1 ms,完成轉(zhuǎn)速和位置角度的計(jì)算,計(jì)算得到的實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速的誤差通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器得到電流Q軸分量的給定值,作為電流環(huán)的輸入;電流環(huán)由PWM定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn),完成相電流的采樣、坐標(biāo)變換等計(jì)算,將實(shí)際值與給定值比較的誤差通過電流調(diào)節(jié)器,再進(jìn)行SVPWM脈寬調(diào)制,即可得到需要的PWM波形。
3.2 CAN通信軟件設(shè)計(jì)
CAN總線的軟件設(shè)計(jì)包括3個(gè)主要部分:CAN芯片的初始化、信息的發(fā)送、信息的接收。CAN芯片的初始化包括位定時(shí)器的設(shè)置及對(duì)郵箱進(jìn)行初始化。設(shè)置位定時(shí)器就是對(duì)寄存器BCRl,BCR2進(jìn)行設(shè)置,確定CAN控制器的通信波特率、同步跳轉(zhuǎn)寬度、采樣次數(shù)和重同步方式。初始化郵箱主要是設(shè)置郵箱的標(biāo)識(shí)符、發(fā)送的是數(shù)據(jù)幀還是遠(yuǎn)程幀、對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)賦初值。
信息的發(fā)送采用查詢的方式,接收可采用中斷方式,也可采用查詢方式。流程如圖4和圖5所示?! ?P style="TEXT-ALIGN: center; MARGIN: -1px">
圖5 接收可采用中斷方式流程
調(diào)試時(shí),可先編寫自測(cè)試程序(MCR的ATM位置1),然后分別調(diào)試發(fā)送和接收模塊,最后進(jìn)行收發(fā)聯(lián)調(diào),這樣可以加快調(diào)試進(jìn)程。需要注意的是,在自測(cè)試模式時(shí),不需要與CAN總線相連,接收信箱接收CAN自身的發(fā)送信箱發(fā)送的信息幀,產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào),但是不能接收標(biāo)識(shí)符。接收信息時(shí),注意接收屏蔽使能位AME的設(shè)置:AME=0時(shí),禁止相應(yīng)的標(biāo)識(shí)符屏蔽,接收信箱的標(biāo)識(shí)符必須與被接收的信息標(biāo)識(shí)符相符才能接收;AME=1時(shí),使能相應(yīng)的標(biāo)識(shí)符屏蔽,設(shè)置局部接收屏蔽寄存器(LAM)。
4 結(jié) 語(yǔ)
這里主要是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,對(duì)CAN總線在變頻器系統(tǒng)中的應(yīng)用做了研究,將TMS320LF2407A用于變頻調(diào)速系統(tǒng),充分利用DSP強(qiáng)大的運(yùn)算功能和豐富的外圍接口電路,同時(shí),將CAN總線引入到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳輸中,從而提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和容錯(cuò)能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)正確、可靠、擴(kuò)展性好。CAN總線抗干擾性強(qiáng),控制效果較好。CAN總線上如果有多個(gè)以2407A為控制核心的變頻調(diào)速系統(tǒng),以不同的標(biāo)識(shí)符來區(qū)別各個(gè)節(jié)點(diǎn),多節(jié)點(diǎn)DSP的硬件接口設(shè)計(jì)與單節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)完全一樣。
評(píng)論