2.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方案

　　通過Blackfin BF50x處理器能在電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中執(zhí)行更復(fù)雜的算法， 從而確保對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制， 以適應(yīng)系統(tǒng)行為的實(shí)時(shí)變化， 并最終獲得更平穩(wěn)的性能和較低的功耗。通過采用無傳感的矢量控制可以實(shí)現(xiàn)更高的電機(jī)控制效率，而利用先進(jìn)建模技術(shù)則可準(zhǔn)確地確定電機(jī)位置和/或者速度， 以省略掉位置/速度傳感器， 進(jìn)一步降低成本并提高系統(tǒng)可靠性。

　　由于BF50x已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的電機(jī)控制應(yīng)用外設(shè)的集成， 因此， 用戶可以在該系列產(chǎn)品中為其電機(jī)控制應(yīng)用選擇內(nèi)置雙SAR 型12 位ADC(BF506F) 來實(shí)現(xiàn)更精確的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換， 從而提供對(duì)電機(jī)狀態(tài)準(zhǔn)確建模所需要的精度， 同時(shí)也可以更準(zhǔn)確地估計(jì)電機(jī)的位置/速度; 由于BF50x的片上4MB并行閃存存儲(chǔ)器可以用于程序存儲(chǔ)， 故可省掉片外存儲(chǔ)器， 從而降低系統(tǒng)成本， 提高可靠性; 而存儲(chǔ)接口的標(biāo)準(zhǔn)特性以及片內(nèi)CAN控制器則可提供電機(jī)控制應(yīng)用中的通信接口和存儲(chǔ)支持。圖2所示是基于BF50x處理器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)硬件解決方案的信號(hào)連接圖。

　　基于BF50x處理器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)硬件方案

 

　　圖2 基于BF50x處理器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)硬件方案

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　在電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程中， 先進(jìn)的集成開發(fā)環(huán)境對(duì)于快速而方便地完成軟件編程和調(diào)試是十分重要的。為此， ADI 公司在推出BF50x的同時(shí)， 也針對(duì)BF50x系列器件新推出了低成本的EZ-KIT Lite*估套件， 包括ADI VisualD-SP++集成開發(fā)和調(diào)試環(huán)境(IDDE)。事實(shí)上， 為表1 算術(shù)庫(kù)函數(shù)列表了方便基于BF50x實(shí)現(xiàn)的電機(jī)控制應(yīng)用， ADI早在2008年 8月就開始與上海交通大學(xué)合作推出了基于BF548處理器實(shí)現(xiàn)BF50x在電機(jī)控制應(yīng)用上的軟硬件仿真設(shè)計(jì)， 并已成功完成了針對(duì)基于BF50x的三相感應(yīng)電機(jī)、無刷直流電機(jī)、永磁同步電機(jī)控制應(yīng)用的硬件平臺(tái)和軟件完整解決方案， 也可以向用戶提供軟硬件設(shè)計(jì)文檔、算法模塊及庫(kù)資源。表1所列為該資源庫(kù)的函數(shù)列表。

　　表1 算術(shù)庫(kù)函數(shù)列表

 

　　算術(shù)庫(kù)函數(shù)列表

　　該方案所提供的軟件模塊包括通用ADC驅(qū)動(dòng)程序、霍爾效應(yīng)接口驅(qū)動(dòng)程序(針對(duì)采用傳感器的無刷直流電機(jī)控制應(yīng)用)、PWM驅(qū)動(dòng)程序等在內(nèi)的全部驅(qū)動(dòng)程序以及各種算法模塊。許多硬件參考設(shè)計(jì)都可直接使用該方案的完整軟件模塊，因而可極大地加快電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程， 并大大地降低設(shè)計(jì)難度和成本。

　　目前， ADI在中國(guó)全面上市的最新款超低價(jià)高性能仿真器ADZS-ICE-100B就是為使用Blackfin的客戶而定制的。該ADZS-ICE-100B仿真器除了價(jià)格十分低廉以外， 其諸多的創(chuàng)新功能也為JTAG仿真器帶來了性能更高、使用更加便捷的全新體念。

　　4 結(jié)束語

　　在為電機(jī)控制系統(tǒng)選擇DSP平臺(tái)時(shí)， 除了性能和特性外， 選擇具有市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)以及可長(zhǎng)期穩(wěn)定供貨的產(chǎn)品， 對(duì)于OEM持續(xù)的產(chǎn)品開發(fā)和今后的升級(jí)非常重要， 因?yàn)檫@涉及到研發(fā)成果(包括軟件及硬件) 的可重用性。本設(shè)計(jì)選用ADI的Blackfin處理器來進(jìn)行電機(jī)控制設(shè)計(jì)， 這種方法具有成本低， 開發(fā)時(shí)間短， 控制精確， 仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)和軟件可選且性能優(yōu)化等優(yōu)點(diǎn)， 因而是電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理想方案。