HONEYWELL TC-MDP081 的輸入腳有時(shí)有內(nèi)部的上拉或下拉電路,這樣,它不影響接口電路的阻抗計(jì)算,但是影響DC偏置計(jì)算做。給出了幾個(gè)接口方法,為簡化分析,不考慮內(nèi)部的上拉或下拉。
3V的接口電路當(dāng)TTL器件最大供電電壓是5.25V,在額定電流時(shí)TTL輸出的高電壓是3.4V,空載時(shí)是4.05V;因此如考慮元件之間的最大壓差,HONEYWELL TC-MDP081 供電電壓是3.0V最大容許電壓是3.3V,邏輯高電平的最大壓差是0.75V.如果電流限在75M,在DSP與TTL之間加一10k的電阻足夠了,這產(chǎn)生了小的RC延時(shí)(10knx5pF=5Qns),除了CAN總線,這種延時(shí)可以忽略,也可用更大電阻降低電流,但延時(shí)變長噪音抑制能力變差。
當(dāng)供電電源是5.25V時(shí),HONEYWELL TC-MDP081 輸出空載時(shí)是5.25V,所以邏輯高電平時(shí)壓差是1.95V,因此要加分壓電路,如果電阻減小輸入電阻也小。
因?yàn)镈SP的輸出是TTL兼容,不需要特別的電路,TTL的高低邏輯是2.4V到0.8V,而3.3V CMOS的輸出高低邏輯是2.8V到0.4V,這中間有很大的域度,許多電機(jī)控制芯片是5V供電TTL輸出到5VCMOS輸入:這之間需要電平平移,當(dāng)R1是10k時(shí),CMOS輸出是0.2V到3.3V,經(jīng)D1的平移,輸出是0.8V到3.9V,5VCMOS輸入的門檻電壓是1V到3.5V,中間還有0.2到0.4的域度。同時(shí),有小的延時(shí)存在。
3.4改進(jìn)的轉(zhuǎn)子位置檢測方法本系統(tǒng)的永磁無刷輪轂電機(jī)帶有霍爾傳感器,使用方便且價(jià)格低廉。但是,對于功率較大的電機(jī),當(dāng)繞組電流較大時(shí),一方面將影響永磁轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的磁場使其空間位置偏移,一方面由于換相電流沖擊影響位置傳感器附近的磁場分布,這兩種情況都使得霍爾位置傳感器的信號產(chǎn)生誤差,甚至因干擾不能正常工作。通常此類電機(jī)的控制方案是把三路位置傳感器輸出接DSP器件的捕獲單元,本系統(tǒng)中兩個(gè)電機(jī)的六路位置傳感器信號如使用捕獲單元就需要涉及4個(gè)定時(shí)器及相應(yīng)中斷的使用。本系統(tǒng)摒棄這種常規(guī)方法,將位置傳感器輸出接DSP的/O口,在產(chǎn)生PWM的定時(shí)器下溢中斷服務(wù)程序中讀I/O口的狀態(tài),判斷兩電機(jī)相應(yīng)的位置信號,并與前次位置信號對比,采取弱延遲換相和換相鎖定技術(shù),即在檢測到位置改變時(shí)并非立即換相,而是繼續(xù)在微小間隔內(nèi)進(jìn)行若干次位置檢測,進(jìn)一步判定是否確實(shí)處于換相的位置,當(dāng)確定換相操作后,在一微小間隔內(nèi)無論轉(zhuǎn)子位置信號有無變化,都不再進(jìn)行換相。這樣既保證了換相處理的準(zhǔn)確性,相對于使用捕獲單元,軟件設(shè)計(jì)也簡化。設(shè)計(jì)中PWM的開關(guān)頻率為15kHz,電機(jī)額定轉(zhuǎn)速是340r/min,所以定時(shí)器下溢中斷間隔相對于電機(jī)最小換相時(shí)間間隔足夠小。
主程序部分完成系統(tǒng)初始化,兩電機(jī)電流AD采樣結(jié)果的處理,兩驅(qū)動(dòng)輪輪速計(jì)算,車體速度估算,電子差速算法及實(shí)施。
T1定時(shí)器下溢中斷服務(wù)程序中完成從I/O口分別讀取兩個(gè)電機(jī)位置信號,并完成上述的弱延遲換相和換相鎖定,設(shè)定兩個(gè)電機(jī)的ACTRA/B控制字,啟動(dòng)車體轉(zhuǎn)角的AD采樣等。
T1定時(shí)器周期中斷十次啟動(dòng)相應(yīng)的兩個(gè)電機(jī)的電流AD米樣等。
集成模塊IR2130.兩個(gè)電機(jī)的電流、過電壓、欠電壓等保護(hù)信號產(chǎn)生時(shí)先硬件封鎖其對應(yīng)的IR2130的輸出,同時(shí)接對應(yīng)的DSP的PDPINTA或PD-PINTB腳。在DSP的相關(guān)書中,對PDPINT電源中斷未有具體使用說明,本文根據(jù)實(shí)際試驗(yàn),總結(jié)了TI2407DSP的PDPINTA/B電源中斷的特點(diǎn),說明如下:PDPINTA或PDPINTB管腳信號為下降沿有效,相應(yīng)的PWM輸出變?yōu)楦咦锠顟B(tài),這種高阻狀態(tài)在程序復(fù)位后才可以解除,同時(shí),此管腳信號的下降沿同時(shí)產(chǎn)生中斷申請,如果相應(yīng)的中斷未被屏蔽,則進(jìn)入中斷服務(wù)程序,完成相應(yīng)的故障發(fā)生后的后臺(tái)處理,中斷服務(wù)程序完成后程序繼續(xù)運(yùn)行,但對ACTRA/B的改動(dòng)不會(huì)影響其輸出。本設(shè)計(jì)在電源中斷服務(wù)程序中進(jìn)行故障分析并給出故障指示,如果故障沒有解除則此循環(huán)檢測,故障解除后程序跳轉(zhuǎn)到0000H復(fù)位。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果(b)是直線運(yùn)行時(shí)兩電機(jī)的電流,由于從電流波形的頻率可以換算到電機(jī)的轉(zhuǎn)速,可以看出此時(shí)兩電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速基本相同,(c)是轉(zhuǎn)角為5°時(shí)兩電機(jī)的電流,此時(shí)外側(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩大于內(nèi)側(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩,同時(shí)轉(zhuǎn)速高于內(nèi)側(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了良好的電子差速控制。
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