基于DSP的数字化电机速度控制系统任务书.doc

自动化专业综合设计任务书基于DSP的数字化电机速度控制系统设计东南大学自动控制系 2006年3月一、综合设计任务： 1. 背景基于DSP的综合设计作为一门综合性设计与实践课程，涵盖了电机基础、 电机驱动控制、数字电路、模拟电路、计算机控制、自控原理、微机原理、汇编程序、电子线路CAD绘图(PROTEL)等课程的相关内容。本设计以控制实际应用的电机为模型，有针对性地锻炼学生运用所学的相关课程的基本知识，分析问题、解决问题,提高学生的开发创新能力。理论联系实际.用已学的数字信号处理器DSP的课程知识分析研究和调试DSP控制系统，提高编程技巧和实践动手能力，并通过设计与实现实验，培养独立思考、分析解决问题的能力，同时加强DSP在控制系统的应用技术研究。通过本设计一方面对DSP的相关知识有较深入的了解，另外提高在软件设计方面的能力。完成一些DSP控制系统的基本软件模块，通过这些软件的编写，更好地理解所学过和新学的理论知识。了解理论联系实际的重要性。在硬件设计时综合解决分立元件值的计算、集成芯片的选择、逻辑设计等等问题。通过对这些问题的解决，提高硬件设计能力。在系统软件和硬件调试过程中，积累调试经验。综合设计选用TI公司C2000系列控制器产品中的TMS320LF2407或TMS320LF2812，作为基本控制器。TI公司C2000系列DSP控制器专门为电机一类电能变换控制设计，应作简单性能价格比分析。2. 综合设计开发平台本综合设计采用TI公司DSP控制器TMS320LF2407作为控制器，实现一类电机系统应用对象进行设计，实现其数字调速控制系统，并在TI-TMS3202407应用开发（评估）板EVM上实现其小功率基本系统。主要开发平台包括电子线路CAD 软件Protel 99SE, TI-TMS3202407或TMS320LF2812EVM应用开发板(或DSK板), C2000软件开发平台CCSv2.2等。3. 必须要完成的任务设计开发基于DSP控制器的以电机为基本控制对象的转速数字化控制系统软硬件, 完成系统电气原理图设计, 电机选型、驱动和保护电路、设备控制接线、控制器电路原理图的设计。利用现有应用开发板和控制对象，完成DSP控制和通信演示软件的编制、调试，多人组设计是应同时考虑与上位机的通信与上微机监控软件调试、开发。二、综合设计要求与指标：1系统功能要求与指标；针对实际工业大功率（20KW）数字控制系统应用进行设计, 内容包括电气系统、驱动电路、控制器硬件、软件和系统级设计(图纸和文档)DSP采用TI公司的TMS320LF2407A或TMS320LF2812。采用汇编语言或C语言混合汇编语言开发软件软件设计应符合模块化结构要求,支持一种以上通信方式应考虑多种检测量(电流、转速、温度及保护等)以及多种执行机构的设备环境,设计过程应有正规的图纸文档资料.2硬软件设计、制作与调试要求；硬软件设计应保证数字化调速控制系统的基本需求，整体考虑电机、传感器与检测电路、转速数字PID控制基本功能、安全、故障诊断、数字通信、上位机监控等功能。设计全部系统与控制器电路。以小型电机为对象，实现其数字化控制与通信监控。3硬软件性能指标 数字化调速系统应达到恒速反馈控制，控制精度2%，提供现场数字显示，可修改设定值和PID参数，也可通过通信软件实现再上微机的状态监控、参数修改。三、原始资料与参考文献：原始资料:EVM板原理图一张CCS使用手册一份参考文献:1 韩安太、刘峙飞、黄海，DSP控制器原理及其在运动控制系统中的应用M.北京：清华大学出版社，20032 周霖. DSP系统设计与实现M. 北京：国防工业出版社，20033 余家春. Protel99SE电路设计实用教程M. 北京：中国铁道出版社，20034张雄伟、曹铁勇。DSP芯片的原理与开发应用（第二版） M.北京：电子工业出版社，20025王晓明、王玲。电动机的DSP控制M北京：北京航空航天大学出版社，20046戴先中。微机硬件应用实践-系统与综合M。南京：东南大学出版社，20007 朱铭锆、 赵勇、甘泉。DSP应用系统设计M。北京：电子工业出版社，20028 彭启琮、 管庆。 DSP集成开发环境M。北京：电子工业出版社，20049 (美) Texas Instruments Incor