基于DSP交流伺服系統與CAN總線(xiàn)的通信設計
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CAN卡采用的是研華的雙端口隔離CAN總線(xiàn)通信卡PCL一841。由于帶有內置的CAN控制器，841能夠提供總線(xiàn)仲裁及查錯功能，可以在檢查到錯誤時(shí)自動(dòng)重發(fā)數據，極大地降低了數據丟失的幾率，有效地保證了系統的可靠性，工作的波特率可達1 Mb／s。
核心控制器采用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A。2407A是電機專(zhuān)用控制芯片，將DSP的高速運算能力和面向電機的高效控制能力集于一體，其高速性使復雜的控制策略得以實(shí)現。DSP是整個(gè)系統的控制核心，由其來(lái)實(shí)現矢量控制、SVPWM、數字PI等控制策略，完成速度、電流調節及PWM調制。DSP與CAN物理總線(xiàn)之間采用PCA82C250作為接口，它可提供對總線(xiàn)的差動(dòng)發(fā)送和對CAN控制器的差動(dòng)接收能力，具有較強的抗干擾能力，通過(guò)對其引腳8(Rs)的不同連接可以實(shí)現3種不同的工作方式：高速、斜率控制和待機方式。接口電路如圖3所示。該系統將該引腳通過(guò)30 kΩ電阻接地，實(shí)現斜率控制方式，以降低射頻干擾。因為DSP是3．3 V供電，而82C250用5 V供電，所以需要電平轉換電路，必要時(shí)也使用隔離電路。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/158097.htm
電流檢測采用兩個(gè)30 mΩ的采樣電阻檢測電機兩相電流，另一相可由三相定子電流的對稱(chēng)性計算得到。先通過(guò)HCPL788J將小電流信號變換為電壓信號，再經(jīng)LM324進(jìn)行放大濾波，變換為O～3．3V的單極性電壓信號送到2407A的10位A／D單元進(jìn)行轉換。速度檢測采用增量式光電碼盤(pán)，分辨率為2 500 p／r，提供A，A，B，B，Z，Z，U，U，V，V，W，W信號，其中A，B正交，Z為標志脈沖信號，U，V，W互差120°電角度。由A，B兩個(gè)脈沖序列哪個(gè)先到達可確定電機的旋轉方向，由脈沖數和脈沖頻率可確定角位置和轉速，由U，V，W信號可確定轉子初始位置。
3 軟件設計
3．1 系統軟件
系統軟件完成整個(gè)系統大部分的功能：轉速調節、電流調節、矢量變換、磁場(chǎng)定向控制、電流計算、角度及轉速計算、鍵盤(pán)和顯示、以及通過(guò)CAN與上位機通信。
系統軟件包括兩大部分：主程序和中斷服務(wù)子程序。主程序完成DSP系統初始化、運行初始化、鍵盤(pán)／LCD控制、運行過(guò)程的控制以及故障檢測及處理等，其中運行初始化包括定時(shí)器和比較單元參數的初始化、轉子初始位置確定。在中斷子程序中，實(shí)現轉速環(huán)和電流環(huán)的控制，完成電機的矢量控制策略，實(shí)現轉速控制：轉速環(huán)周期為1 ms，完成轉速和位置角度的計算，計算得到的實(shí)際轉速與給定轉速的誤差通過(guò)轉速調節器得到電流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，完成相電流的采樣、坐標變換等計算，將實(shí)際值與給定值比較的誤差通過(guò)電流調節器，再進(jìn)行SVPWM脈寬調制，即可得到需要的PWM波形。
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