TI公司官网源代码基于TMS320F2812的永磁同步电动机空间矢量控制的算法实现

精品文档 1欢迎下载 第第 7 7 章章 基于基于 TMS320F2812TMS320F2812 的永磁同步电动机控制的永磁同步电动机控制 例例1 1 空间矢量算法实现 空间矢量算法实现 SVGEN DQ 对象结构体定义 typedef struct iq Ualpha 输入 轴参考电压 iq Ubeta 输入 轴参考电压 iq Ta 输出 参考相位 a 开关函数 iq Tb 输出 参考相位 b 开关函数 iq Tc 输出 参考相位 c 开关函数 void calc 函数指针 SVGENDQ typedef SVGENDQ SVGENDQ handle SVGEN DQ 模块调用方法 main void interrupt periodic interrupt isr svgen dq1 Ualpha Ualpha1 提供输入参数 svgen dq1 svgen dq1 Ubeta Ubeta1 提供输入参数 svgen dq1 svgen dq2 Ualpha Ualpha2 提供输入参数 vgen dq2 svgen dq2 Ubeta Ubeta2 提供输入参数 svgen dq2 svgen dq1 calc 调用函数模块 svgen dq1 svgen dq2 calc 调用函数模块 svgen dq2 Ta1 svgen dq1 Ta 访问运算结果 svgen dq1 Tb1 svgen dq1 Tb 访问运算结果 svgen dq1 Tc1 svgen dq1 Tc 访问运算结果 svgen dq1 Ta2 svgen dq2 Ta 访问运算结果 svgen dq2 Tb2 svgen dq2 Tb 访问运算结果 svgen dq2 Tc2 svgen dq2 Tc 访问运算结果 svgen dq2 为进一步了解空间矢量算法的基本原理 下面给出空间矢量模块的源代码 void svgendq calc SVGENDQ v iq Va Vb Vc t1 t2 iq sector 0 设相位置 sector 等于 Q0 逆 clarke 变换 Va v Ubeta 精品文档 2欢迎下载 Vb IQmpy IQ 0 5 v Ubeta IQmpy IQ 0 8660254 v Ualfa 0 8660254 sqrt 3 2 Vc IQmpy IQ 0 5 v Ubeta IQmpy IQ 0 8660254 v Ualfa 0 8660254 sqrt 3 2 60 度 sector 的确定 if Va IQ 0 sector 1 if Vb IQ 0 sector sector 2 if Vc IQ 0 sector sector 4 X Y Z Va Vb Vc 的计算 Va v Ubeta X Va Vb IQmpy IQ 0 5 v Ubeta IQmpy IQ 0 8660254 v Ualfa Y Vb Vc IQmpy IQ 0 5 v Ubeta IQmpy IQ 0 8660254 v Ualfa Z Vc if sector 1 sector 1 t1 Z and t2 Y abc Tb Ta Tc t1 Vc t2 Vb v Tb IQmpy IQ 0 5 IQ 1 t1 t2 tbon 1 t1 t2 2 v Ta v Tb t1 taon tbon t1 v Tc v Ta t2 tcon taon t2 else if sector 2 sector 2 t1 Y and t2 X abc Ta Tc Tb t1 Vb t2 Va v Ta IQmpy IQ 0 5 IQ 1 t1 t2 taon 1 t1 t2 2 v Tc v Ta t1 tcon taon t1 v Tb v Tc t2 tbon tcon t2 else if sector 3 sector 3 t1 Z and t2 X abc Ta Tb Tc t1 Vc t2 Va v Ta IQmpy IQ 0 5 IQ 1 t1 t2 taon 1 t1 t2 2 v Tb v Ta t1 tbon taon t1 v Tc v Tb t2 tcon tbon t2 else if sector 4 sector 4 t1 X and t2 Z abc Tc Tb Ta 精品文档 3欢迎下载 t1 Va t2 Vc v Tc IQmpy IQ 0 5 IQ 1 t1 t2 tcon 1 t1 t2 2 v Tb v Tc t1 tbon tcon t1 v Ta v Tb t2 taon tbon t2 else if sector 5 sector 5 t1 X and t2 Y abc Tb Tc Ta t1 Va t2 Vb v Tb IQmpy IQ 0 5 IQ 1 t1 t2 tbon 1 t1 t2 2 v Tc v Tb t1 tcon tbon t1 v Ta v Tc t2 taon tcon t2 else if sector 6 sector 6 t1 Y and t2 Z abc Tc Ta Tb t1 Vb t2 Vc v Tc IQmpy IQ 0 5 IQ 1 t1 t2 tcon 1 t1 t2 2 v Ta v Tc t1 taon tcon t1 v Tb v Ta t2 tbon taon t2 v Ta IQmpy IQ 2 v Ta IQ 0 5 v Tb IQmpy IQ 2 v Tb IQ 0 5 v Tc IQmpy IQ 2 v Tc IQ 0 5 在相位置 sector 3 中的一个矢量的例子 T0 4T6 2T6 2T0 4T0 4T6 4T4 4T0 4 V0V6V4V7V7V6V4V0 T t t t PWM1 PWM3 PWM5 t CMPR1 CMPR3 CMPR2 tcon tbon taon 图 相位置 sector PWM 实例及其占空比 精品文档 4欢迎下载 例例2 2 事件管理器配置 事件管理器配置 EvaRegs T1PR p n period SYSTEM FREQUENCY 1000000 T 2 初始化 Timer 1 周期寄存器 预定标器 X1 T1 ISR 周期 T x 1 EvaRegs T1CON all PWM INIT STATE 对称操作模式 EvaRegs DBTCONA all DBTCON INIT STATE EvaRegs ACTRA all ACTR INIT STATE EvaRegs COMCONA all 0 xA200 EvaRegs CMPR1 p n period EvaRegs CMPR2 p n period EvaRegs CMPR3 p n period EALLOW GpioMuxRegs GPAMUX all 0 x003F 例例3 3 TMS320F2812TMS320F2812电流及电流及DCDC母线电压检测母线电压检测 TMS320F2812 电流及 DC 母线电压检测 文件名称 F28XILEG VDC C include DSP28 Device h include f28xileg vdc h include f28xbmsk h define CPU CLOCK SPEED 6 6667L CPU 时钟速度 150MHz define ADC usDELAY 5000L define DELAY US A DSP28x usDelay long double A 1000 0L long double CPU CLOCK SPEED 9 0L 5 0L extern void DSP28x usDelay unsigned long Count void F28X ileg2 dcbus drv init ILEG2DCBUSMEAS p DELAY US ADC usDELAY AdcRegs ADCTRL1 all ADC RESET FLAG 复位 ADC 模块 asm NOP asm NOP AdcRegs ADCTRL3 bit ADCBGRFDN 0 x3 为 bandgap 和参考电路供电 DELAY US ADC usDELAY 为 ADC 其他单元上电前延时 AdcRegs ADCTRL3 bit ADCPWDN 1 为 ADC 其他单元上电 AdcRegs ADCTRL3 bit ADCCLKPS 3 设置 ADCTRL3 寄存器 DELAY US ADC usDELAY AdcRegs ADCTRL1 all ADCTRL1 INIT STATE 设置 ADCTRL1 寄存器 精品文档 5欢迎下载 AdcRegs ADCTRL2 all ADCTRL2 INIT STATE 设置 ADCTRL2 寄存器 AdcRegs ADCMAXCONV bit MAX CONV 2 确定 3 个转换 AdcRegs ADCCHSELSEQ1 all p Ch sel 配置通道选择 EvaRegs GPTCONA bit T1TOADC 1 设置采用 Timer1 UF 触发 ADC 转换 void F28X ileg2 dcbus drv read ILEG2DCBUSMEAS p int dat q15 long tmp 等待 ADC 转换结束 while AdcRegs ADCST bit SEQ1 BSY 1 dat q15 AdcRegs ADCRESULT0 0 x8000 将转换结果变成 Q15 格式双极性数据 tmp long p Imeas a gain dat q15 p Imeas a int tmp 13 p Imeas a p Imeas a offset p Imeas a 1 正向 电流流向电动机 dat q15 AdcRegs ADCRESULT1 0 x8000 将转换结果变成 Q15 格式双极性数据 tmp long p Imeas b gain dat q15 p Imeas b int tmp 13 p Imeas b p Imeas b offset p Imeas b 1 正向 电流流向电动机 dat q15 AdcRegs ADCRESULT2 1 将转换结果变成 Q15 格式双极性数据 tmp long p Vdc meas gain dat q15 p Vdc meas int tmp 13 p Vdc meas p Vdc meas offset p Imeas c p Imeas a p Imeas b AdcRegs ADCTRL2 all 0 x4040 复位排序器 例例4 4 电动机位置检测 电动机位置检测 TMS320F2812 电动机位置检测 QEP 电路初始化及应用 精品文档 6欢迎下载 文件名称 F28XQEP C include DSP28 Device h include f28xqep h include f28xbmsk h void F28X EV1 QEP Init QEP p EvaRegs CAPCON all QEP CAP INIT STATE 设置捕捉单元 EvaRegs T2CON all QEP TIMER INIT STATE 设置捕捉定时器 EvaRegs T2PR 0 xFFFF EvaRegs EVAIFRC bit CAP3INT 1 清除 CAP3 标志 EvaRegs EVAIMRC bit CAP3INT 1 使能 CAP3 中断 GpioMuxRegs GPAMUX all 0 x0700 配置捕捉单元的引脚 void F28X EV1 QEP Calc QEP p long tmp p dir QEP 0 x4000 p dir QEP p dir QEP 14 p theta raw EvaRegs T2CNT p cal angle tmp long p theta raw p mech scaler Q0 Q26 Q26 tmp p theta mech int tmp 11 Q26 Q15 p theta mech p theta elec p pole pairs p theta mech Q0 Q15 Q15 p theta elec void F28X EV1 QEP Isr QEP p p QEP cnt idx EvaRegs T2CNT EvaRegs T2CNT 0 p index sync flag 0 x00F0 精品文档 7欢迎下载 TMS320F2812 电动机位置检测 QEP 电路初始化参数及函数定义 文件名称 F28XQEP H ifndef F28X QEP H define F28X QEP H include f28xbmsk h 初始化 T2CON 和 CAPCON define QEP CAP INIT STATE 0 x9004 define QEP TIMER INIT STATE FREE RUN FLAG TIMER DIR UPDN TIMER CLK PRESCALE X 1 TIMER ENABLE BY OWN TIMER ENABLE TIMER CLOCK SRC QEP TIMER COMPARE LD ON ZERO 定义 QEP 正交编码电路 驱动的对象 typedef struct int theta elec 输出 电动机电角度 Q15 int theta mech 输出 电动机机械角度 Q15 int dir QEP 输出 电动机转动方向 Q0 int QEP cnt idx 变量 编码器计数 Q0 int theta raw 变量 定时器 2 得出的角度 Q0 int mech scaler 参数 0 9999 计数最大值 计数最大值 4000 Q26 int pole pairs 参数 极对数 Q0 int cal angle 参数 编码器和相之间的角度偏移量 Q0 int index sync flag 输出 Index sync status Q0 void init 初始化函数指针 void calc 计算函数指针 void isr 中断程序指针 QEP 定义一个 QEP handle typedef QEP QEP handle define QEP DEFAULTS 0 x0 0 x0 0 x0 0 x0 0 x0 16776 2 2365 0 x0 void long F28X EV1 QEP Init 精品文档 8欢迎下载 void long F28X EV1 QEP Calc void long F28X EV1 QEP Isr void F28X EV1 QEP Init QEP handle void F28X EV1 QEP Calc QEP handle void F28X EV1 QEP Isr QEP handle endif F28X QEP H 例例5 5 TMS320F2812TMS320F2812实现三相永磁同步电动机的磁场定向控制实现三相永磁同步电动机的磁场定向控制 采用 TMS320F2812 实现三相永磁同步电动机的磁场定向控制 文件名称 PMSM3 1 C include IQmathLib h 包含 IQmath 库函数的头文件 include DSP28 Device h include pmsm3 1 h include parameter h include build h 函数声明 interrupt void EvaTimer1 void interrupt void EvaTimer2 void 全局变量定义 float Vd testing 0 Vd testing pu float Vq testing 0 25 Vq testing pu float Id ref 0 Id reference pu float Iq ref 0 4 Iq reference pu float speed ref 0 2 Speed reference pu float T 0 001 ISR FREQUENCY Samping period sec see parameter h int isr ticker 0 int pwmdac ch1 0 int pwmdac ch2 0 int pwmdac ch3 0 volatile int enable flg 0 int lockrtr flg 1 int speed loop ps 10 速度环定标器 int speed loop count 1 速度环计数器 精品文档 9欢迎下载 CLARKE clarke1 CLARKE DEFAULTS PARK park1 PARK DEFAULTS IPARK ipark1 IPARK DEFAULTS PIDREG3 pid1 id PIDREG3 DEFAULTS PIDREG3 pid1 iq PIDREG3 DEFAULTS PIDREG3 pid1 spd PIDREG3 DEFAULTS PWMGEN pwm1 PWMGEN DEFAULTS PWMDAC pwmdac1 PWMDAC DEFAULTS SVGENDQ svgen dq1 SVGENDQ DEFAULTS QEP qep1 QEP DEFAULTS SPEED MEAS QEP speed1 SPEED MEAS QEP DEFAULTS DRIVE drv1 DRIVE DEFAULTS RMPCNTL rc1 RMPCNTL DEFAULTS RAMPGEN rg1 RAMPGEN DEFAULTS ILEG2DCBUSMEAS ilg2 vdc1 ILEG2DCBUSMEAS DEFAULTS 主函数 void main void 系统初始化 InitSysCtrl HISPCP 设置 EALLOW SysCtrlRegs HISPCP all 0 x0000 SYSCLKOUT 1 EDIS 禁止并清除所有 CPU 中断 DINT IER 0 x0000 IFR 0 x0000 初始化 Pie 到默认状态 InitPieCtrl 初始化 PIE 相量表 InitPieVectTable 精品文档 10欢迎下载 初始化 EVA 定时器 1 设置定时器 1 寄存器 EV A EvaRegs GPTCONA all 0 等待使能标志位 while enable flg 0 使能定时器 1 的下溢中断 EvaRegs EVAIMRA bit T1UFINT 1 EvaRegs EVAIFRA bit T1UFINT 1 使能 CAP3 中断 定时器 2 EvaRegs EVAIMRC bit CAP3INT 1 EvaRegs EVAIMRC bit CAP3INT 1 重新分配中断向量 EALLOW PieVectTable T1UFINT PieVectTable CAPINT3 EDIS 使能 PIE 组 2 的中断 6 T1UFINT PieCtrlRegs PIEIER2 all M INT6 使能 PIE 组 3 的中断 7 CAPINT3 PieCtrlRegs PIEIER3 all M INT7 使能 CPU INT2 T1UFINT 和 INT3 CAPINT3 IER M INT2 M INT3 使能全局中断和最高优先级适时调试事件管理器功能 EINT 使能全局中断 INTM ERTM 使能适时调试中断 DBGM 模块初始化 pwm1 n period SYSTEM FREQUENCY 1000000 T 2 预定标器 X1 T1 ISR 周期 T x 1 pwm1 init pwmdac1 pwmdac period 2500 PWM 频率 30 kHz pwmdac1 PWM DAC IPTR0 pwmdac1 PWM DAC IPTR1 pwmdac1 PWM DAC IPTR2 pwmdac1 init 精品文档 11欢迎下载 qep1 init drv1 init ilg2 vdc1 init 初始化 SPEED FRQ 模块 speed1 K1 IQ21 1 BASE FREQ T speed1 K2 IQ 1 1 T 2 PI 30 低通截至频率 30 Hz speed1 K3 IQ 1 speed1 K2 speed1 rpm max 120 BASE FREQ P 初始化 RAMPGEN 模块 rg1 step angle max IQ BASE FREQ T 初始化 PID REG3 Id 调节模块 pid1 id Kp reg3 IQ 0 75 pid1 id Ki reg3 IQ T 0 0005 pid1 id Kd reg3 IQ 0 T pid1 id Kc reg3 IQ 0 2 pid1 id pid out max IQ 0 30 pid1 id pid out min IQ 0 30 初始化 PID REG3 Iq 调节模块 pid1 iq Kp reg3 IQ 0 75 pid1 iq Ki reg3 IQ T 0 0005 pid1 iq Kd reg3 IQ 0 T pid1 iq Kc reg3 IQ 0 2 pid1 iq pid out max IQ 0 95 pid1 iq pid out min IQ 0 95 初始化 PID REG3 速度调节模块 pid1 spd Kp reg3 IQ 1 pid1 spd Ki reg3 IQ T speed loop ps 0 1 pid1 spd Kd reg3 IQ 0 T speed loop ps pid1 spd Kc reg3 IQ 0 2 pid1 spd pid out max IQ 1 pid1 spd pid out min IQ 1 循环等待 for 精品文档 12欢迎下载 interrupt void EvaTimer1 void isr ticker if speed loop count speed loop ps pid1 spd pid ref reg3 IQ speed ref pid1 spd pid fdb reg3 speed1 speed frq pid1 spd calc speed loop count 1 else speed loop count pid1 iq pid ref reg3 pid1 spd pid out reg3 pid1 iq pid fdb reg3 park1 qe pid1 iq calc pid1 id pid ref reg3 IQ Id ref pid1 id pid fdb reg3 park1 de pid1 id calc ipark1 de pid1 id pid out reg3 ipark1 qe pid1 iq pid out reg3 ipark1 ang