1、目 录基于 DSP 控制的感应电机变频调速系统上位机程序使用说明1概述12安装指南33功能使用说明31 系统状态控制命令332 系统设置命令533 控制方式参数设置634 波形显示935 显示辅助设置1036 数据采集参数设置1237 状态显示144使用实例41 开环 SPWM 异步调制启动转速与启动电流观测1442 磁场定向（FOC）双闭环控制实验1543 试验结束注意1744 显示后期处理171安装指南192软件功能193功能使用说明3.1 系统状态控制命令203.2 系统命令213.3 实验数据数值及波形显示233.4 数据采集参数设置263.5 控制方式参数设置274调速系统275伺服
2、系统286状态显示287其他支持功能298使用实例29外扩 DSP 使用说明32- 1 -基于 DSP 控制的感应电机变频调速系统上位机程序使用说明1概述MCL-13 上位机控制程序，是“基于 DSP 控制的感应电机变频调速系统(MCL-13)”的上位机控制程序。本软件与 MCL-13 挂箱配套使用。MCL-13 挂箱上备有串口 RS232 连接插座。用户使用本软件前，应通过此连接插座与上位 PC 机串口妥善连接。脱离 MCL-13 挂箱，本软件将无效，装入运行时会引起死机。程序主界面（User Interface）如图 1.所示。MSCL-13 上位机控制程序可以完成对 MCL-13 系统的
3、上位机控制,包括面板命令控制、各类控制策略内部参数给定、各类波形捕捉和后期数据图象处理。11 面板控制命令给定： 串口设置。图 1.MCL13 上位机程序主界面- 2 - 数据后期处理命令给定。 在下列 4 种控制策略中，任意选择一种进行实验：开环 SPWM 控制，开环空间矢量控制，闭环磁场定向控制，闭环直接转矩控制。 数据采集类型给定。 动态速度给定。 采样量程给定。 电机启动或停止。 上、下位机之间的通讯连接，建立或断开。12 各类控制策略内部参数给定: SPWM 模式 同步调制下: 载波比 异步调制下: 开关频率混合调制下: 三段同步调制的频率切换值 ,每一段的载波比 空间矢量模式同步调
4、制下: 载波比 异步调制下: 开关频率混合调制下: 三段同步调制的频率切换值 ,每一段的载波比 磁场定向模式下:速度环抗饱和 PI 调节器:P 参数 I 参数电流环抗饱和 PI 调节器: P 参数 I 参数转子电阻 直接转矩模式下: 速度环抗饱和 PI 调节器:P 参数 I 参数转矩滞环容差磁通滞环容差定子电阻1.3 各类波形捕捉 SPWM 模式下的 A 相电流波形、 B 相电流波形和转速波形 空间矢量模式下的 A 相电流波形、B 相电流波形和转速波形 磁场定向模式下的 A 相电流波形、B 相电流波形、转速波形、 相磁通、 相磁通。 直接转矩模式下的 A 相电流波形、B 相电流波形、转速波形、
5、 相磁通、 相磁通。 波形捕捉最多可以同时显示两条曲线，可以选择一条或者选择不显示曲线。 波形捕捉可以选择为循环显示或者只显示单次 波形捕捉可以选择为 X-Y 或者 Y-t 显示，在 X-Y 模式下可以观察磁通轨迹圆图。- 3 -1.4 后期数据图象处理 保存数据文件:数据将被保存在后缀名为 dtc 文件中。 打开数据文件:打开以前保存的后缀名为 dtc 文件。 上传数据文件:数据文件上传，需配合网络版使用。 保存位图文件:将显示区域内的图象保存成位图文件 ,后缀名为 bmp。1.5 动态功能设置 启动时动态速度给定。 启动时动态量程改变。 启动时动态采样波形改变。 启动时采样暂停/重新刷新。
6、2安装指南本程序的安装文件为 SETUP.EXE,如果是软盘安装，将有两张软盘，分别标记为安装盘 1和安装盘 2#。 软盘安装： 运行安装盘 1#的 SETUP.EXE, 双击运行后 , 按系统提示插入安装盘 2#, 然后按提示完成安装。 拷贝安装：先将安装盘 1#和安装盘 2#的文件全部拷贝至同一目录,例如 d:mcl13setup。再运行 SETUP.EXE, 按提示完成安装。 串口使用：使用串口线，连接 MCL13 挂箱上插座与电脑串口插座。 串口属性设置：传输速率:19200 BPs,数据位:8 位,奇偶校验位:odd,停止位1 位。串口端口根据计算机接线不同设置,范围为 COM1CO
7、M4 安装完成后,执行文件为安装目录下的 Mcl13run.EXE.3功能使用说明31 系统状态控制命令发系统状态控制命令并显示系统状态的“系统状态”框，位于主界面右下角，它包括两个部分：- 4 -（1） “系统连接 /断开连接 ”按钮，用于与下位机建立通讯。程序启动时，并未与下位机建立连接，按“连接”按钮（图 2.a）可以建立与下位机的连接当程序与下位机建立了连接以后，显示变为“断开连接” （图 2.b）,同时按钮上的红灯变为绿灯，表示与下位机连接正常。当与下位机通讯完成以后，需要按“断开连接”按钮来结束与下位机的连接，此时绿灯变为红灯（图 2.a） 。请注意：上、下位机通讯建立后，挂箱上的
8、控制电位器与按钮失效，控制权已转移到上位机控制界面上。反之，断开连接后，控制权回复到挂箱上。（2） “电机启动 ”和“ 电机停止 ”按钮，用于控制电机的启动和停止，当参数设置完毕以后，按“启动”按钮（图 2.b）将发送命令给下位机，电机启动，并传送数据用于波形显示（图 2.c） ，此时按钮上方的“”将表示电机正在运行。按“停止”按钮将停止命令发送给下位机，状态恢复为（图 2.b）所示。（3） “暂停刷新 /恢复刷新 ”按钮。用于在电机启动时，暂停或者恢复数据采集（当图 3 系统命令 图 4.a 串口属性对话框 图 4.b 串口属性对话框图 2.a 系统控制 图 2.b 系统控制图 2.c 系统
9、控制 图 2.d 系统控制- 5 -数据采集设置为循环采集时） 。电机运行时，按下“ 暂停刷新 ”，数据将停止刷新，用户可以对当前显示数据和图形进行处理，处理完成以后，按“ 恢复刷新 ”可以重新刷新数据和图形。3.2系统设置命令发系统设置命令的“系统命令”框，位于主界面的左上角，是一系列的命令按钮，如（图 3）所示。它共包含以下 7 个命令按钮：（1）串口设置：用于设置串口的各项数据。通过点击该按钮进入串口设置对话框，如（图 4.a）所示。可以在对话框内，选择计算机与挂箱连接的串口端口号、串口的传输速率、数据位、奇偶位和停止位，如 4.b）所示。在设置完成之后，可按“确定” ，更改设置，并退出
10、对话框；也可按“取消” ，采用默认值，放弃修改，并退出对话框。默认设置为：端口“COM1”,最大速度：“19200” ，数据位“8” ，奇偶位“odd”, 停止位“1” 。一般情况下，在安装程序时，完成串口设置，做实验时，无须重新设置。（2）显示设置：用于设置显示曲线的各类属性。通过点击该按钮进入对话框，如（图 5.a）所示：系统可以同时存储四个缓冲区的数据，其中一个是当前曲线，三个为暂存曲线。可以在显示设置对话框内设置四个曲线的颜色、线形、是否在显示区域内显示和设置背景色。在“显示”前面打钩表示显示该曲线，按“颜色”后面的“.”按钮可以进入颜色选择对话框，如（图 5.b）所示，可以选择适当的
11、颜色，按“线形”后面的下拉框可以选择该曲线的线形，图 5.a 显示设置对话框 图 5.b 显示设置对话框颜色设置- 6 -有“实线” 、 “划线”和“点线”三种选择。在设置完成之后，如按“确定”则更改设置并退出对话框；如按“取消”则放弃修改并退出对话框。（3）默认设置：点击该按钮将恢复系统的默认设置。（4）保存数据：点击该按钮将显示文件保存对话框，将当前的数据保存到一个后缀名为 DTC 的文件中。（5）打开数据：点击该按钮将显示文件打开对话框，打开以前保存的后缀名为 dtc 文件。（6）上传文件：点击该按钮将数据文件上传，如（图 6）所示，需配合网络版使用。（7）保存图片: 点击该按钮将显示文
12、件保存对话框，将当前波形显示区域的波形保存到一个位图文件中，后缀名为 bmp。3.3控制方式参数设置 位于主界面左侧中部的“控制方式参数设置”框如(图 7.a)所示。点击不同的按钮将对不同的控制策略设置不同的参数。（1）SPWM 图 6 数据文件上传对话框 图 7.a，控制方式参数设置- 7 -点击“SPWM ”按钮，将给出 SPWM 控制方式下参数设置对话框，如（图 7.b）所示。从此对话框可见其参数设置可以分为几个部分： 速度/频率给定：给定范围：频率（050Hz ） 启动曲线低频补偿：给定范围：低频补偿（0.0240.15） 同步调制选定：可以改变载波比 N，给定范围: 648 异步调制
13、选定：可以改变开关频率 F,给定范围:3002400Hz 混合调制选定：可以改变三段同步调制的频率切换值 F1、F2,每一段的载波比 N1、N2、N3。F1 范围：（ 520Hz） ，F2 范围（2035Hz） 。N1 范围（48144） ，N2 范围（4880） ，N3 范围（648） 。图 7.b. SPWM 控制参数设置对话框- 8 -按“确定”将更改设置并退出对话框；按“取消”则放弃修改并退出对话框。（2）空间矢量(SVM)点击“空间矢量”按钮，将给出空间矢量控制下参数设置对话框，如（图 7）所示。该对话框与 SPWM 模式下的参数设置对话框一致。参数设置方法也可参见其说明。（3）磁场定向点击“磁场定向”按钮，将给出磁场定向控制下参数设置对话框，如（图 8）所示。从此对话框可见其参数设置可以分为以下几个部分： 速度/频率给定：给定范围：频率（ 050Hz） 速度环抗饱和 PI 调节器： P 参数，I 参数 电流环抗饱和 PI 调节器： P 参数，I 参数 转子电阻：变化范围（80%120）按“确定”将更改设置并退出对话框；按“取消”则放弃修改并退出对话框。（4）直接转矩点击“直接转矩”按钮，将给出直接转矩控制下参数设置对话框，如（图 9）所示。从此对话框可见其参数设置可以分为以下几个部分： 速度/频率给定：给定范围：频率（ 050Hz）图 8。磁场定向参数设置对话框
