1、达盛科技实验室建设方案 联系电话：010-82564899-228，DSP 电机控制系统研究平台建设方案一、DSP 电机控制系统的结构构成（硬件框图）控 制 盘逆变器L F 2 4 0 7 c p uP W MA / DQ E PJ T A GD S P 开发 系 统S P I光 电 隔 离霍 尔 电流 检 测负 载 + 电 动 机 + 速 度 传 感 器电 机 组负 载 控 制 器I P M模块主 电源R A ML E D 显 示键 盘L E D 指 示 灯S C IC A NB U S电 动 机 适配 器M C UEL-DSP-MCK 型 DSP 电机控制系统硬件框图二、DSP 电机控制系
2、统的硬件构成（一）采用达盛科技的 F2407 或 2812 DSP 开发板，作为该电机控制系统核心控制部件，以下开发板任选一种（但是如果选两种开发板还需要配两种开发程序的话，需要另付 3000-5000 元算法费用） 。1、F2407DSP 开发板： TMS320LF2407，系统频率为40MHz， 内部存储器：544字的DRAM、2k的SRAM和32K16bit的Flash ， 外部扩展：64K16bit 程序存储器和 64K16bit数据存储器， 16通道10bitA/D转换， 采集速率500ns， 32通道独立可编程I/O， CAN总线接口，传输速率最高可达1M， 标准RS232接口，在
3、线可编程大容量CPLD， Techv接口，可与Techv总线板卡级连。 可独立供电适用2、F2812DSP 开发板： 高性能32位定点TMS320F2812A数字信号处理器，系统周期为6.67ns的处理速度，运算速度可达150MIPS，芯片内建看门狗电路； 双路RS-232 增强型主机通信接口可实现异步通信； CAN总线接口。可做终端节点或其他任意节点； 1个增强型多通道缓存串口（McBSP） ；2 16路12bitA/D转换器，内建 2个采样保持器，最快的转换速度（S/H+ 转换）为80ns； 板上零等待128K SRAM； 内部存储器：18k的SRAM（包括544字的DRAM） ；内建12
4、8K可加密的FLASH，编程电压3.3V； 板上30 MHz集成晶振； 可编程8位拨位开关，4位指示灯； 4个数据、地址、IO以及控制信号扩展接口，扩展所有DSP的功能引脚； 板上IEEE 1149.1 JTAG连接器接口； 可单电源5 volt供电，也可通过扩展接口从扩展板供电； 9 pin串口电缆（板上接口是 ”male”） ； 两个事件管理器模块(主要用于 PWM控制的信号产生) ； 一个高性能CPLD器件XC95144XL，用户可通过编程灵活分配板上存储器资源，以及重新分配扩展口引脚定义。（二）人机接口模块： LCD 液晶显示：64*128，可显示数字、波形等信息，该显示屏作为该系统的
5、电机选择、电机数控负载设置、速度显示与设定等内容的人机界面； 键盘输入模块：10 键数字键盘，由内部一个 Cygnal8051F 单片机进行控制； DSP 开发板控制接口：该接口可以支持 TI 公司 2407 和 2812 两种处理器的开发与控制； 数控负载接口：直接通过键盘数字设定负载量作为电机的负载，作为电机调速的“定量”性的控制提供支持； 2 路事件管理信号接口：如可以将旋转光电编码的输出的速度信号，直接送给 DSP 进行计算分析，进行闭环控制。（三）电机功率驱动箱： 大功率驱动：可驱动 30W-300W 电机； 采用单相 220V 交流输入（输入为 220V/50Hz 交流电压） ；
6、具有电机接线错误报警、过压、过流保护、报警电路、自动死区保护、上电保护、温度过热保护、电压指示显示功能； 所有控制和回馈信号均采用光电隔离措施，保护数字系统和人身安全，方便实验与信号测量 可实现速度环、电流环、功率环等闭环控制及无传感器控制方案，并提供相应闭环控制的DSP 矢量控制算法； 采用电机驱动专用大功率 IPM 模块，操作更加平稳可靠； 具备多种传感器信号输入接口，适用于各种电机的传感器方案； 适用于交流异步、直流无刷、直流感应、永磁同步、步进电机 五种电机的 DSP 控制和调速算法的研究与开发，同时也是本科生 DSP、电机控制综合设计实验的首选平台。（四）电机组3 要系统能够支持 5
7、 种电机的开发与实验； 交流感应电动机要求：电压输入 220V，功率在 80W 以上； 直流感应电动机要求：电压输入 110V，功率在 80W 以上； 直流无刷电动机要求：电压输入 24V，功率在 30W 以上； 永磁同步电动机要求：电压输入 24V，功率在 60W 以上； 步进电机要求：电压输入 24V，功率 100W； 数控负载：磁粉制动器和负载控制器； 转速检测设备：采用欧姆龙公司产品，检测精度 1024 线； 出于学生做实验安全角度考虑，系统要求功率器件与电机的连接必须采用“航空封闭绝缘”线缆连接，杜绝采用“明线”接线的方式去接电机控制线； 五种电机采用统一的标准底座，根据用户的实验开
8、发周期的不同，灵活将电机固定到同一个电机机组底座上，使机组各个部分同轴调整方便可靠，更方便实验和管理； 功率控制箱上的电机接口可以直接连接交流异步、直流无刷、直流感应、永磁同步、步进电机 五种电机，不同电机的采用相同的物理接口的航空线缆，但是接口的两端的内芯插针排列不同，以区别不同电机； 系统采用 DSP 开发板+功率驱动部分+ 检测与反馈部分+ 电机组部分的形式，接口均密封设计，学生触碰不到强电区域，直接避免了将会给教学带来的安全隐患。三、该系统配套提供的部分基础试验算法编号 名称 功能1 Zhtest1.ASM 速度闭环磁链闭环三相异步电机矢量控制系统2 Sys_init.ASM 异步电机
9、矢量控制系统初始化程序3 PARK.ASM PARK 变换程序4 IPARK.ASM PARK 逆变换程序5 CLARKE.ASM CLARKE 变换程序6 SVGEN_DQ.ASM 电压空间矢量计算程序7 SINTB360.ASM 正弦函数表8 RAMPGEN.ASM 磁链给定程序9 PWMGEN.ASM PWM 波形产生程序10 PID.ASM PID 控制程序11 PID_I.ASM 电流 PID 程序12 PID_SPD.ASM 速度 PID 程序13 QEP_DRV.ASM 脉冲捕获程序14 SPEED_FR1.ASM 速度计算程序15 Ileg2drv.ASM 电流测量计算程序16
10、 CUR_MOD.ADM 转子磁链位置及速度计算程序17 I_GEN.ASM 正弦电流模拟程序4四、该系统配套提供的验证学习实验项目基本实验项目实验一 开环磁链给定及正弦电流模拟程序实验 实验二 CLARKE 变换实验 实验三 PARK 变换实验 实验四 IPARK 变换实验 实验五 电压空间矢量计算实验 实验六 PWM 波生成实验 实验七 电流采样实验 实验八 基于旋转编码器的速度测量实验 实验九 带积分饱和校正功能的 PID 实验实验十 电流磁链计算实验系统实验项目实验一 带速度传感器的三相异步电动机 FOC 控制方案实验二 直流电动机双闭环 PWM 控制方案实验三 直流无刷电动机 DSP
11、 控制方案实验四 永磁三相同步电动机 FOC 控制方案实验五 步进电机 DSP 控制方案五、本系统配制及报价（以 5 种电机+2407 方案为例）若选择 2812 配制报价（以 5 种电机+2812 方案为例）产品名称 型号 报价 备注多电机支持型马达控制实验套件（5 种电机） EL-DSPMCK-II 24500 整套产品DSP 处理部分 Techv 系列 CPU 板 Techv-2407 1600 必配DSP 仿真器 USB 型仿真器 EL-USB-XDS510 1200 必配交流感应电动机调速控制实验套件 EL-DSPMCK-AC 3540直流感应电动机调速控制实验套件 EL-DSPMC
12、K-DC 3140直流无刷电动机调速控制实验套件 EL-DSPMCK-BLDC 4040永磁同步电动机调速控制实验套件 EL-DSPMCK-PMS 4940马达驱动系统步进电机调速控制实验套件 EL-DSPMCK-SM 2840必配其一选配配件 数控负载：含磁粉制动器和负载控制器 3000 选配信号电缆、指导书 0 赠送其他数控负载：含磁粉制动器和负载控制器 0 赠送产品名称 型号 报价 备注多电机支持型马达控制实验套件（5 种电机） EL-DSPMCK-II 29800 整套产品DSP 处理部分 Techv 系列 CPU 板 Techv-2812 2400 必配DSP 仿真器 USB 型仿真器 EL-USB-XDS510 1200 必配交流感应电动机调速控制实验套件 EL-DSPMCK-AC 4340直流感应电动机调速控制实验套件 EL-DSPMCK-DC 3940直流无刷电动机调速控制实验套件 EL-DSPMCK-BLDC 4840永磁同步电动机调速控制实验套件 EL-DSPMCK-PMS 5740马达驱动系统步进电机调速控制实验套件 EL-DSPMCK-SM 3640必配其一选配配件 数控负载：含磁粉制动器和负载控制器 3000 选配其他 信号电缆、指导书 0 赠送5数控负载：含磁粉制动器和负载控制器 0 赠送
