永磁同步电机控制程序

1、/*a(l*/# includenregs240x.hM void ad_init() ADCTRL 1=0X0000;/仿真停止时挂起；采样时间1分频；AD为启动/停止模式，排/序器为独立编组方式，且禁止特殊的两种工作模式ADCTRL2=0X0400;/编组器1复位不起作用(采用手动复位)，中断标志置1时立即申请中断，此时未启动AD转换MAXCON =0X0001;/2 个通道转换，ADCIN00,ADCIN08;CHSELSEQ 1=0X0080; 转换通道顺序是 0, 8；结果丁寄器 RESULT0 和 RESULT 1CHSELSEQ2=0X0000;CHSELSEQ3=0X0000;

2、CHSELSEQ4=0X0000;#define Kcmient -313 /Q20, 910,电流系数，由丁实际的母线电压为30v,所以耍将算得的值*30/310extern iadb;int ialfa,ibeta;void clarke()/ab>alfa,betaint iapul2Jbpul2;iapu 12=(int)(long)Kcurrent*ia)»8); /iapul2 9ibpul2 Q12 格式 ibpul 2=(iiit)(long)KcuiTent*ib)»8);ialfa=(int)(loiig)5018*iapul2)>>1

3、2);sqrt(3/2)的 Q12 格式为 5018,ibeta=(iiit)(long)2896*(iapu 12+2*ibpu 12)» 12);/sqrt(2)/2 的 Q12 格式为 2896/ialfajpujbetajpu为Q12格式，且为PU值，其Q0格式再乘以1.796A后和实际值相等.ref .ref .ref .ref .sect_c_intO adintl jpwm_int2 _phantom ".vectors”rset: B inti: B int2: B int3: B int4: B int5: B int6: B_c_intO _ad_int

4、l _pwm_iiit2 _phantom jphantom jphantom _phantom;00h reset：02h INTI;04h INT2；06h INT3；08h INT4;OA11 INT5;0Ch INT6/ev.c文件描述，基于ev寄存器的一些操作,#includeHregs240x.hn#include"ev.h"描述：EV初始化void ev_init(E ' Handle p) 定时器GPTCONA=GPTCONB=0;T1 CON=T2CON=T3CON=T4CON=0;T1 PR=T2PR=T3PR=T4PR=0:T1 CNT=T2C

5、NT=T3CNT=T4CNT=0;T1 CMPR=T2CMPR=T3CMPR=T4CMPR=0;比较器COMCONA=COMCONB=0;ACTRA=ACTRB=O;DBTCONA=DBTCONB=0；CMPR1=CMPR2=CMPR3=CMPR4=CMPR5=CMPR6=O;中断管理E AIMRA=EAIMRB=E AIMRC=EVEIMRA=EVEIMRB=EEIMRC=O;屏 蔽所有I1 断EAIFRA=EAIFRB=EAIFRC=EBIFRA=E、"BIFRB=EFIFRC=OXFFFF; 淸除所冇中断标志T1PR=TP;周期寄存器值，设置PWM脉宽调制周期TlCON=0X0

6、840; 仿真挂起时立即停止，连续增减计数模式，允许定时器操作，时钟源为内部时钟，计 数器值为0时重？ACTRA=0X0999;/SVPWM逆时针，基本空间矢量000, 2.4.6引脚高有效，1, 3, 5引脚低有效DBTCONA=0X04F4; 死区 4*32/30M=4.3usEAIMRA=0X0200: 开定时器1下溢中断CMPRl=0X02EE; 占空比为 0, 0X02EE=750CMPR2=0X02EE；CMPR3=0X02EE;描述：输岀适量到ACTRA.void ev_pwm(EY_Handle p) "CMPR1 =p->tcml;CMPR2=p->tc

7、ni2;CMPR3=p->tcni3:描述：pwm管脚有效void ev_open(E' ' Handle p) "COMCONA=0X8200;描述：pwm管脚高祖有效void ev_close(EA "Handle p)" 一COMCONA=0X8000;/initreg.c描途：初始化2407A的寄存器#includenregs240x.hM void init reg(void)"asm(” setc SXM ”); 抑制符号位扩展asm(” setc OVM ")；/累加器中结果溢出方式:正相溢出发生,累加器中的

8、值是最大正数(7FFF FFFFH), 负相溢出时，累加器中是最大负数(8000 0000H)asm(” clrc CNF '*); /B0被配置为数据存储空间WSGR=0X0000; /禁止所有等待状态IMR=0X0003; /0011,开中断INT2 (定时器1下溢中断)，INT1 (烏优先级模式的ADC中断)IFR=0X0FFFF; /清楚所有中断标憑SCSRl=0X02FC;/0000 0010 1111 1100, 30MHZ (晶振 15MHZ, 2 倍频)XINT1 CR=XINT2CR=0X8006; /1000 0000 0000 0110 屏蔽外部屮断 1 和 2W

9、DCR=0X0068;/0110 1000 关看门狗WDKEY=OXOO55;WDKEY=0X00AA;MCRA=0X0FFB:配置捕获单元CAPh2,3 QEP1.2和PWM1-6端口/位10值/0SCITXDIOPAO1/1SCIRXDIOPAI1/2XINT1IOPA20/3CAP1/QEP1(A)IOPA31/4CAP2/QEP2(B)IOPA41/5CAP3(Z)IOPA51/6PWM1IOPA61/7PWM2IOPA71/8PWM3IOPB01/9PVM4IOPB11/10PWM5IOPB21/11PWM6IOPB31/12T1PWM/T1CMPIOPB4(U)0/13T2PWM/

10、T2CMPIOPE5(J0/14TDIRAIOPB60/15TCLKINAIOPB70MCRB=0x0FE01;配冒读写端口、仿真控制端口/位10值/0W/RIOPCO1/1BIOIOPC10/2SPISIMOIOPC20/3SPISOMIIOPC30/4SPICLKIOPC40/5SPISTEIOPC50/6CANTXIOPC60/7CANRXIOPC70/8XINT2/ADCSOCIOPDO0/9EMU0RESERXT1/10EMU1RESERAT1/11TCKRESERAT1/12TD1RESERVE1/13TD0RESERVE1/14TMSRESERAT1/15TMS2RESERAT1

11、MCRC=0x0000;/位10值/0CLKOUTIOPEO0/1PWM7IOPEI0/2PWM8IOPE20/3PWM9IOPE30/4PWM10IOPE40/5PWM11IOPE50/6PWM12IOPE60/7CAP4/QEP3IOPE70/8CAP5/QEP4IOPFO0/9CAP6IOPF10/10T3PWM/T3CMPIOPF2(W)0/11T4PWM/T4CMPIOPF30/12TDIRBIOPF40/13TCLKINBIOPF50/14RESERVEIOPF60/15RESERATRESERXT0PADATDIR=OxOOOO;PBDATDIR=OxOOOO; /OxOCOOO

12、 1100配置所有引脚均为输入PCDATDIR=OxOOOO； /2020PDDATDIR=OXOOOO;PEDATDIR=OXOOOO；PFDATDIR=OxOOOO; /OxOBOO/Q轴电流调节器参数extern iq_ref; /Q12 q轴电流调节器输入，即速度调节器的输出unsigned Kpq=2457;/Q12 q轴电流比例系数unsigned Ki_iq=122; /Q12 q 轴电流积分系数imsigned Kc_iq=204; /Q12 q轴电流儿分修正系数int min_iq=-11901; 电流pu值为4096, max=4096*3.69/1.27 q轴电流调节器输

13、出的限幅值 int maxq=11901;/D轴电流调节器参数#define ID_REF 0 /QI2 d轴电流输入的参考值unsigned Kp_id=4096;/Q 12 d 轴电流比例系数unsigned Ki_id= 122; /Q12 d 轴电流积分系数unsigned Kc_id=122;/Q12 d轴电流儿分修正系数intmin_id=-11901; 电流pu值为4096, max=4096*3.69/1.27, d轴电流调节器输出的限幅值 int max_id=11901;extern iq_fdb; extern id fdb; int uq_out;/Q12q轴电流的反馈

14、值/Q12d轴电流的反馈值/Q12q轴电流调节器的输出值int udout; int xi_iq=0;Q12d轴电流调节器的输出值 /Q12 q轴电流调节器的积分累积童int xi_id=0;/Q12 d轴电流调节器的积分累积量void ipiOint ek_iq; /QI2 偏差值int un iq; /QI2iiit el iq; /QI2int ek id: /QI2 int im id; /QI2 iiit el id; /QI2extern Ni;/Q轴电流调节ek_iq=iq_ref-iq_fdb; /QI2 计算偏雄俏 un_iq=xi_iq+(int)(long)Kp_iq*e

15、k_iq)» 12); /Q12 if(iin_iq>max_iq) uq_out=max_iq; else if(iui_iq<miii_iq) uq_out=min_iq; else u jout=unq:el_iq=uq_out-un_iq; /Q12xi_iq=xi_iq+(int)(long)Ki_iq*ek_iq)» 12)+(int)(long)Kcq*el_iq)>> 12);/D轴电流调节ek_id=ID_REF-id_fdb; /QI2 计算偏差值 un_id=xi_id+(int)(long)Kp_id*ek_id)>&g

16、t; 12); /Q12if(iui_id>max_id) ud_out=inax_id; else if(im_id<min_id) ud_out=min_id; else ud out=un id;el_id=iid_out-un_id; /Q12xi_id=xi_id+(int)(long)Ki_id*ek_id)» 12)+(int)(long)Kcd*el_id)>> 12);Ni=Ni-1 ； 计算电流调节次数/*nqrv ittife*/extern ud_out,uq_out;/Q12extern sin_tlieta,cos_theta; /

17、Q15int iialfa.ubeta; /Q12void niparkO /alfa,beta>d.qualfa=(int)(long)cos_theta*ud_out)» 15)+(int)(long)-sin_theta*uq_out)»l 5);ubeta=(int)(long)sin_theta*ud_out)» 15)+(int)(long)cos_theta*uq_out)»l 5)： _ " z*pap $4*/ #includenqmath.hHextern ialfajbeta;/Q12extern sin theta

18、.cos theta; /Q15int id_fdb.iq_fdb;/QI2void parkO/alfa,beta->d,q id_fdb=(iiit)(long)cos_theta*ialfa)»15)+(int)(long)sin_theta*ibeta)»15); iq_fdb=(int)(long)-sm theta*ialfa)» 15)+(int)(long)cos theta*ibeta)» 15); / phantonieC 文件void intenupt phaiitom(void)return:描述：转子相位初始化文件,pha

19、se_initO#includenregs240x.hMint theta m;void pliaseiiiitO "int u,v,w;u=PBDATDIR&0X0010; 读 u 相的状态值if(u=OxOO 10) u= 1; else u=0;v=PBDATDIR&0X0020; 读 v 相的状态值if(v=0x0020) v=l;else v=0;w=PFDATDIR&0X0004; 读 w 相的状态值if(w=0x0004) w= 1;电角度30度else v=0:if(u= 1 & v=0&w= 1) theta_m=208;el

20、se if(u=l&v=0&w=0) else if(u= l&v=l &w=0) else if(u=0&v=l &w=0)theta_m=625; 电角度 90 度 tlieta_m=1042;/电角度 150 度 theta_m=1458;/电角度 210 度else if(u=O&v= 1 &w= 1)theta_m=1875;/电角度 270 度else if(u=O&v=0&w=l)theta_m=2292;/电角度 330 度/pnl.c 文件描述：输入变量的Q15格式转换和计算#includeHpn

21、l.hMvoid pnl_calc(PNL_Handle p)" 一计算 p->udcif(p->rudc>=U_QMAX)p->udc=0X7FFF;elsep->udc=(unsigned)(imsigiied long)p->mdc«l 5)/U_QMAX);p->k=(unsigiied)(unsigned long)46334«15)/p->udc); /sqrt(2)的 Q15 格式为 46334 /k=sqrt(2)/udc/*QJp* */# includeHregs240x.hMvoid qep i

22、iiitOT2CNT=OXOOOO;T2PER=0X7530; T2CON=0X1870;能位，禁止比较操作，计数器清零通用定时器周期寄存器的值为30000通用定时器2为定向增减计数模式，以IE交编码脉冲电路作为时钟源，使用IH身的使 计数值为o时亜载，使用H己的周期寄存？CAPCONA=OXOEOOO； 禁止捕获单元，使能QEP电路,/*PI J*/#define N_REF 1024/Q12速度调节器参数unsigned Kp_spd=40960; /QI2 unsigned Ki_spd=0;/Q12tuisigned Kc_spd=0;/Q12int max_spd=5120;/Q12

23、int min_spd=-5120;/Q127501024输入速度给定速度比例系数速度积分系数速度积分修正系数速度调节器输出的限幅值Ibase=1.796A 的 Q12 格式 4096*(1+20%)extern n_fdb; int spd out; int xi_spd=0;/Q12实际反馈转速/Q12速度调节器的输出/Q12 void spiOiiit ek_spd; /QI2iiit rni spd; /Q12int el spd; /Q12ek_spd=N_REF-n_fdb; /QI2 计算偏差值iin_spd=xi_spd+(int)(long)Kp_spd*ek_spd)

24、87; 12); /Q12if(im_spd>niax_spd) spd_out=max_spd; else if(iui_spd<min_spd) spd_out=niin_spd; else spd_out=iui_spd;el_spd=spd_out-iin_spd; /Q12xi_spd=xi_spd+(int)(long)Ki_spd*ek_spd)» 12)+(int)(long)Kc_spd*el_spd)» 12);/svpwm.c 文件描述：三部分，计算角度、选择适量、计算有效适量作用时间# includensTpwm.ht,#includeH

25、qmath.h"extern iialfa,ubeta;/Q12void svpvm_calc(SVPWM_Handle p) iiit xyz;/Q12unsigned int a,b,c;/QOunsigned int tl.tm:unsigned int tl qO.tm qO; /qOunsigned int taontbonJcon;x=ubeta; /QI2 y=(int)(long)28377*ualfa)»15)+(mt)(long)16384*ubeta)»15);/y=sqi1(3)/2*iialfa+l/2*ubeta z=-(int)(lo

26、ng)28377*ualfa)»15)+(int)(long)16384*ubeta)»15);/z=-sqrt(3)/2 *iialfa+l/2 *ubeta/sqrt(3)/2 的 Q15 格式为 28377, 1/2 的 QI5 格式为 16384if(x>=0) a=l;else a=0;if(-z>=0) b=l;else b=0;if(-y>=0) c=l;else c=0;p->sector=4 c+2 *b+a;switch(p->sector)case 1:11 =(misigiied)(unsigned long)z*p-&

27、gt;k)» 15), tm=(unsigned)(unsigned long)y*p->k)»l5); break;为 Q12 格式case 2: tl=(unsigned)(unsigned long)y*p->k)»l 5),tm=(iinsigned)(unsigiied long)-x*p->k)»l5);break; /k 为 Q15 格式 case 3:11 =(misigiied)(unsigned long)-z*p->k)»l5),tm=(unsigned)(unsigiied long)x*p-&g

28、t;k)»l 5); break;case 4:11 =(iinsigned)(iinsigned long)-x*p->k)» 15),tm=(iuisigned)(unsigiied long)z*p->k)» 15); break;case 5: tl=(unsigned)(unsigned long)x*p->k)»l5),tm=(unsigned)(unsigiied long)-y*p->k)» 15);break;case 6:11 =(iinsigned)(iuisigned long)-yH<p-

29、>k)»l 5),tm=(iinsigned)(unsigiied long)-z*p->k)»l 5);break;default:break;11 _qO=(nnsigned)(unsigned long)tl *TP)»12); tm_qO=(uiisigiied)(unsigiied long)tm*TP)»l 2);if(t l_qO+tm_qO>TP)""11 _qO=(unsigned)(tinsigiied long)t 1 _qO*TP)/(t I_q0+tin_q0); tm_qO=(unsign

30、ed)(uiisigned long)tm_qO *TP)/(t l_qO+tm_qO); "taon=(unsigned)(TP-t l_q0-tm_q0)/2);tbon=taon+t l_qO;tc on=tbon+tm_qO;svvitch(p->sector)case 1: p>tcml=tbon, p>tcm2=taon, p>tcm3=tcon: break; case 2: p->tcml=taon, p->tcm2=tcon, p->tcm3=tbon; break; case 3: p>tcml=taon, p>

31、;tcni2=tboa p->tcm3=tcon; break; case 4: p>tcml=tcoa p->tcin2=tbon, p>tcm3=taon: break; case 5: p>tcml=tcon, p>tcm2=taoa p->tcm3=tbon: break; case 6: p->tcnil=tbon, p>tcm2=tcon, p->tcm3=taon: break; default:break;#includenqmath.hH#define Ktheta 26844 角度系数 extern pulse;

32、extern theta m;/QO theta_m耍进行初始定位，02500unsigned int count0=0; /QO unsigned int theta e; /Q0每个电流采样周期内的脉冲増量，电机的止反转决定其疋负值，疋转编码器增计数，反转减计int coirnt;数int siii_tlieta,cos_theta; /Q15int s_count=0; 7/每个速度采样周期内的脉冲削帚，电机的正反转决定其正负值，正转编码器增计数，反转减计 数void theta_calc()unsigned int count 1; int tlieta_e_p; int tlieta

33、_e_pul5;/Q0 /QO /QI 5/读编码脉冲数以thetaO点作为脉冲计数的零点count l=pulse;couiit=coiint 1 -cornitO; 计算每个电流采样周期内的编码器脉冲增量值 处理编码器读数溢出的情况，UP pulse的溢出，计数值会由65535变为0或者由0变为65535 由于在电机1F转转速为最大值3000r/min时count的值最大为50,将范用放宽一些，取值为100 由在电机反转转速为最大值3000i7min时count的值最小为50,将范闌放宽一些，取值为100 if(couiit<-100) count=couiit+30000; /co

34、unt 溢出时的处理else if(coiuit>lOO) coiuit=coiuit-30000:s coimt=s comit+count; 累加速度采样周期内的脉冲增M：theta m=count+theta m; 机械角度，并将范围调整为(0, 10000)theta_m=theta_m+10000; " 一 else if(theta_m> 10000)theta m=theta m-10000:coiintO=coiuitl;更新初始计数值Q0计算绝对电角度 在parke,clarke变换中用的是电角度 theta_e=4*theta_m;电角度的范由是(0,

35、 40000)while(theta_e> 10000)将其范I韦I变到(0, 10000) theta_e=theta_e -10000; " theta_e_p=theta_e-5000; 范 1-5000-5000 theta_e_pul5=(mt)(long)Ktheta*tlieta_e_p)»12); /theta_e_pul 5 为 Q15 格式 计算屜角度的sin,cos值，Q15格式sin_theta=qsinlt(theta_e_pu 15); /Q15 cos_tlieta=qcoslt(theta_ejpul 5); /Q15" &q

36、uot;卄卄卄卄“卄卄杠卄卄* AD中断服务子程序 * #include"regs240x.hMunsigned int ad flag=O; 声明 flag 为外部变最int iajb;void inteiTupt ad intlO imsigiied int iaOjbO; if(PIVR=OX0004)判断是否为ad中断，ia0=RESULT0;ib0=RESULTl;ia=(ia0»6)-388; /-388 是为 了可以表示电流的 lE负值,6.25A 对h'Z-388,-6.25A 对应 388,所以 Kcunent 为负值ib=(ib0»6)

37、-388;ad_flag=l;/置位转换结束标志位elsereturn:不是：返回ADCTRL2=ADCTRL2|0X4200; /是：复位SEQ1,且消除屮断标志位INT FLAG SEQ1标志写T”清0 asm(M clrc iiitm ”)；开中断，因为一进入ad中断，就屏蔽了其他所有中断/ z main.c 文件務述：主程序。j前缀是为了让其在CCS中显示在最后而匕 定义和声明对象#include,'pnl.h,'PNL pnl=PNL_DEFAULTS;#includeHev.hf,extern E ev;函数声明void init reg(void); void ad init(void); void qep init(void);void phaseinit(void);void main(void)asm(M setc intm f,); 关中断init_reg();初始化2407A寄存器ev.init(&ev); ad_initO；初始化ev寄存器qep_initQ；phaseinitO； piil.calc(&pnl):转子相位初始化给定参数转换成Q15格式ev.open(&ev);开 pwmasm(M clrc intm f,); /开中断循环运行，手动停止电机运行/ pw