DSP应用技术论文
基于DSP的最小应用系统设计实现毕业设计论文.doc
基于DSP的最小应用系统设计实现摘要语音信号处理就是研究如何能更加有效地产生、传输和获取语音信息的学科。
本论文首先介绍了语音信号处理的发展概况及国内外研究现状，并对未来发展做了展望，分析了语音特征参数的物理意义以及如何对其进行提取。
在硬件部分本文主要围绕TMS320VC5402为核心，给出一个语音处理系统的设计方案。
首先对DSP系统的组成简要说明了一下，然后给出了设计的基本框架，接下来分别就音频转换模块、电源电压转换模块等主要部分做了详细说明，最后对其它附属电路简要介绍。
在设计中应用到了数字信号处理器(DSP)技术。
在软件部分本文首先对TI公司的DSP开发工具CCS作了介绍，接着对DSP软件开发流程进行了简要的叙述，然后就详细的分别对DSP的初始化、音频采集、TMS320VC5402的并行引导装载程序进行了分析与设计。
本文所涉及内容属于一个语音识别系统的一部分，在研究过程中对于语音处理的发展与研究现状进行了深入了解，对于TMS320VC5402芯片的性能参数以及软硬件相关知识掌握较详细，熟悉了DSP系统的设计与开发流程。
关键词：语音信号处理;特征参数;数字信号处理器;ISD4004;SPIAbstractSpeech signal processing is a subject to study how to produce，transmit and obtain speech information effectively．The thesis starts with a literature review about the development of speech signal processing and provides an expectation for the future．Next．an analysis is carried out on production mechanism of speech signal，setting up a simple and feasible mathematic model to analyze the physical significance of speech characteristic parameter and how to determine it．From the aspect of its hardware，a designing project of the speech processing system is established on the basis of TMS320VC5402．The project first gives a brief introduction about the composition of DSP system and then displays its basic framework．Next ,all elaboration is provided for the parts like selection of chip，module of audio frequency switch，extended memorizer, UART data communication and power voltage switch．The technology of DSP is applied in the designing process．From the aspect of software．the thesis starts with an introduction about CCS．and then about DSP software developing flow．At last，a detailed elaboration is given respectively to the designing and analysis of initialization of DSP collection of audio frequency and parallel boot load procedure of TMS320VC5402 The study in the thesis touches upon a part of a speech identification system．A profound exploration has been conducted on the areas like development and research statement of speech processing，capability parameter of TMS320VC5402 chip, knowledge about software and hardware，as well as the designing and developing flow of DSP system．Key words：speech signal processing，characteristic parameter, Digital signal processor, information storage devices 4004 (ISD4004),Serial Peripheral Interface(SPI目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 第1章绪论. (1)1.1引言 (1)1.2系统设计的意义 (2)1.3 系统设计的目的 (2)1.4 系统采用的实现方法 (3)第2章 DSP控制技术和开发环境介绍 (4)2.1 DSP核心芯片TMS320C5402引脚的介绍 (4)2.1.1 概述 (4)2.1.2TMS320C5402主要性能参数 (4)2.1.3TMS320C5402引脚功能说明 (4)2.2 CCS开发环境和建立工程 (7)2.2.1 CCS简介 (7)2.2.2 CCS的组成 (7)2.2.3 CCS的主要功能 (8)2.3 ISD4004 介绍 (9)2.3.1 性能简述和引脚图 (9)2.3.2 引脚描述 (9)2.4 SPI（串行外设接口） (11)2.4.1协议介绍 (11)2.4.2 信息管理 (11)2.4.3 ISD4004与DSP的SPI时序配合 (13)2.4.4ISD4004语音芯片的内部信息寻址机制 (14)第三章系统硬件设计 (15)3.1系统硬件总体框图 (15)3.2硬件电路图 (15)3.4 PCB设计 (18)第四章系统软件设计 (19)4.1程序流程图 (19)4.2系统关键程序设计 (20)4.2.1 TMS320VC5402 McBSP初始化程序 (20)4.2.2ISD4004录音子程序 (21)4.2.3 ISD4004放音子程序 (24)第五章系统测试 (26)5.1 测试内容 (26)第六章总结 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录一系统硬件PCB 3D视图 (30)附录二软件设计主程序 (31)致谢 (35)第1章绪论1.1引言语音，作为一种典型的非平稳随机信号，是人类交流信息最自然、最有效、最方便的手段，在人类文明和社会进步中起着重要的作用。
基于DSP最小应用系统设计实现论文
基于DSP最小应用系统设计实现论文第一章绪论1.1 本论文的背景随着信息技术的飞速发展，数字信号处理技术已经发展成为一门关键的技术学科，而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能，这一方面促进了数字信号处理技术的进一步发展,也使数字信号处理的应用领域得到了极大的拓展。
在近20年里，DSP芯片已经在通信和家用电器等领域得到了广泛的应用。
1.1.1 数字信号处理器的发展状况DSP(Digital Signal Processing)也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器，是建立在数字信号处理的各种理论和算法基础上，专门完成各种实时数字信息处理的芯片。
与单片机相比，DSP 有着更适合数字信号处理的优点。
芯片部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，具有良好的并行特性，提供特殊的DSP指令，可以快速地实现各种数字信号处理算法[1]。
DSP发展历程大致分为三个阶段：70年代理论先行，80年代产品普及，90年代突飞猛进。
在DSP出现之前数字信号处理主要依靠MPU(微处理器)来完成。
但MPU 较低的处理速度无法满足高速实时的要求。
因此，直到70年代才提出了DSP的理论和算法基础。
随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上诞生了首枚通用可编程DSP 芯片TI的TMS32010。
DSP芯片的问世是个里程碑，它标志着DSP 应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。
进入80年代后期，随着数字信号处理技术应用围的扩大，要求提高处理速度，到1988年出现了浮点DSP，同时提供了高级语言的编译器，使运算速度进一步提高，其应用围逐步扩大到通信、计算机领域。
90年代相继出现了第四代和第五代DSP器件。
以DSP作为主要元件，再加上外围设备和特定功能单元综合成的单一芯片，加速了DSP解决方案的发展，同时产品价格降低，运算速度和集成度大幅提高[2]。
进入21世纪，现在DSP向着高速，高系统集成，高性能方向发展。
dsp原理及应用的结课论文
DSP原理及应用的结课论文引言数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是指将模拟信号转换为数字信号，并对数字信号进行处理和分析的技术。
DSP技术在现代通信、音视频处理、图像处理等领域有着广泛的应用。
本文将介绍DSP的基本原理以及其在实际应用中的一些案例。
DSP的基本原理1.数字信号处理的基本概念–数字信号：离散时间的信号，在时间上进行离散分布。
–连续时间信号：在时间上具有连续分布的信号。
–采样定理：它保证了模拟信号的采样频率要大于模拟信号频谱的带宽，才能在数字域中完整重建原始模拟信号。
2.数字信号处理的基本过程–信号采样：将模拟信号在时间上进行采样，转换为离散时间信号。
–数字滤波：对离散时间信号进行滤波，去除不需要的频率成分。
–数字变换：对滤波后的信号进行变换，如傅里叶变换、离散余弦变换等。
–数字重建：将变换后的数字信号进行反变换，恢复为模拟信号。
DSP在通信中的应用1.语音信号处理–信号压缩：对语音信号进行压缩，实现高效的传输和存储。
–语音增强：通过滤波和降噪技术，改善语音信号的质量。
2.图像处理–图像降噪：利用数字滤波技术去除图像中的噪声。
–图像增强：通过锐化滤波器和对比度增强算法，提高图像的清晰度和对比度。
3.无线通信–调制解调：将数字信息转换为适合传输的模拟信号，并在接收端进行解调。
–信道均衡：对信道中的失真进行补偿，提高信号质量。
DSP在音视频处理中的应用1.音频处理–声音合成：利用数字信号处理算法合成逼真的人声、乐器音色等。
–音频编码：将音频信号转换为数字数据流，实现高效的传输和存储。
2.视频处理–视频压缩：使用从模拟信号到数字信号的转换、DCT、运动补偿等技术，将视频信号压缩到较小的数据量。
–视频解码：将压缩后的视频信号进行解码，恢复为原始的视频图像。
结论DSP技术在现代通信、音视频处理等领域有着广泛的应用。
本文介绍了DSP的基本原理，以及在通信和音视频处理中的一些具体应用。
DSP技术论文(精)
DSP技术引领数字生活摘要：随着社会的发展和人们生活水平的日益提高，人们对生活的需求也在日渐增长，DSP 技术被越来越多的应用在我们的日常生活中。
市场的需求促进了技术的迅猛发展，越来越多的新产品出现在我们眼前，这一切都源于DSP 技术。
关键字：DSP 技术，数字电视，3G ，数字生活。
DSP 数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP 是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。
在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
随着社会的发展和人们生活水平的日益提高，人们对生活的需求也在日渐增长，DSP 技术被越来越多的应用在我们的日常生活中。
市场的需求促进了技术的迅猛发展，越来越多的新产品出现在我们眼前，这一切都源于DSP 技术。
下面我来介绍一下DSP 芯片，DSP 芯片也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求，DSP 芯片一般具有如下主要特点：1. 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；2. 程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；3. 片内具有快速RAM ，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；4. 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；5.快速的中断处理和硬件I/O支持；6. 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；7. 可以并行执行多个操作；8. 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
新近涌现的各种数字信号处理器的规格尺寸繁多，外形各式各样，令人难以胜数，其设计目标也是为了满足各种对性能要求高低不同的应用。
DSP技术的应用及其发展论文
DSP技术的应用及其发展论文专业：通信工程班级：通信14-1BF学生姓名：邓哥哥学号：前言DSP是Digital Signal Processing的缩写，表示数字信号处理器，信息化的基础是数字化，数字化的核心技术之一是数字信号处理，数字信号处理的任务在很大程度上需要由DSP器件来完成，DSP技术已成为人们日益关注的并得到迅速发展的前沿技术。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
DSP技术的应用及其发展一、DSP广告平台DSP的特点包括，通过一个独立的用户界面，可以将广告互换和其他媒体提供者连接；自动化的竞标管理功能，一般包含了实时的竞标系统；捕捉和管理品牌数据及提高目标客户群的第三方数据的能力；结合所有媒体资源，控制预算和竞争率；通过多媒体供应商，完全集成竞争对手的性能报告。
二、高效互联网广告平台——AvazuDSPAvazuDSP——四位一体的整合营销需求方平台基于个人兴趣行为再定向技术基础，由德国Avazu公司创造的以公开（Openness）,透明（Transparency）,效率（Efficiency）, 实时（RealTime Bidding）为理念的媒介购买投放平台。
该平台允许广告商通过一个接口管理并且投放全球所有最大的广告交易系统 Ad Exchanges, 供应方平台 SSPs以及网络联盟 Ad Networks，并且可以通过 RTB – Real Time Bidding 技术针对各种广告资源进行自动化估值，竞价以及定向。
用户利用DSP平台以及Avazu自主研发的CreativeOptimization Engine可以实现在曝光前对目标受众的CTR 点击率最大化以及创意个性化 (Creative Personalization)。
三、DSP微处理器DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。
DSP原理与应用论文
DSP原理与应用论文信息科学与工程学院电子信息工程姓名：学号：DSP 的发展及应用一、DSP 数字信号处理器的发展步入21世纪之后,社会进入数字化的时代,而数字信号处理器( digital signal processor)正是这场数字化革命的核心。
从20世纪60年代数字信号处理理论的崛起, 到20世纪80年代世界上第一个单片可编程DSP 芯片产生以来, 数字信号处理器的发展迅猛异常。
数字信号处理是利用专用或通用数字信号处理芯片,通过数字计算的方法对信号进行处理。
与模拟信号处理相比, 数字信号处理具有精确,灵活,抗干扰能力强,可靠性好和易于大规模集成等特点。
DSP 系统以数字信号处理为基础,与模拟信号处理系统相比,其优点:a. 接口简单、方便。
由于数字信号的电气特性简单,不同的DSP系统相互连接时,在硬件接口上容易实现；b. 精度高,稳定性好。
数字信号处理仅受量化误差和有限字长的影响,处理过程不引入其他噪声,因此有较高的信噪比。
另外模拟系统的性能受元器件参数性能影响较大,而数字系统基本不变,因此数字系统更便于测试、调试及批量生产;c. 编程方便,容易实现复杂的算法。
在DSP系统中,DSP芯片提供了一个高速计算平台,系统功能依赖于软件编程实现。
当其与现代信号处理理论和计算数学相结合时,可以实现复杂的信号处理功能;d. 集成方便。
现代DSP芯片都是将DSP芯核及其外围电路综合集成在单一芯片上。
这种结构便于设计便携式高集成度的数字产品。
现代DSP芯片作为可编程超大规模集成(VLSI) 器件,通过可下载的软件或固件来实现数字信号处理功能。
DSP芯片除具有普通微处理器的高速运算和控制功能外,还针对高数据传输速率,数值运算密集的实时数字信号处理,在处理器结构,指令系统,和指令流程设计上做了较大改动。
其结构特点有: 1. DSP 芯片普遍采用改进的哈佛结构,即数据总线和程序总线相互分离,这使得处理指令和数据可以同时进行,提高了处理效率；2 DSP 芯片大多采用流水线技术,即每条指令的执行划分为取指,译码,取数等若干步骤,由片内多个功能单元分别完成。
DSP应用论文(完成)
浅谈DSP技术的应用摘要：本文简要介绍了什么是DSP技术以及DSP技术的主要优缺点；详细介绍了DSP技术在当前信号处理、通信、语音处理、图像处理、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等领域的主要应用及其发展趋势。
关键字：DSP 优缺点应用趋势1 引言数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
DSP数字信号处理技术(Digital Signal Processing)指理论上的技术，是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法；而DSP数字信号处理器(Digital Signal Processor)是指一种对数字信号进行大量处理的微处理器，它具有强大的数据处理能力和较高的运行速度，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
因此，DSP既可以代表数字信号处理技术，也可以代表数字信号处理器，两者是不可分割的，前者要通过后者变成实际产品，而后者以前者的理论为基础。
2 DSP的主要优缺点DSP的优点包括以下几个部分：1)对元件值的容限不敏感，受温度、环境等外部因素影响小；2)容易实现集成；3)可以分时复用，共享处理器；4)方便调整处理器的系数实现自适应滤波；5)可实现模拟处理不能实现的功能：线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等；6)可用于频率非常低的信号；7)DSP可以工作在省电状态，节省能源。
DSP的缺点包括以下几个部分：1)需要模数转换；2)受采样频率的限制，处理频率范围有限；3)数字系统由耗电的有源器件构成，没有无源设备可靠。
虽然DSP目前还有一些缺点，但是它的优点远远超过其缺点，我相信随着科学技术的发展，DSP将会不断完善和壮大。
3 DSP的应用自从DSP芯片诞生以来，DSP芯片得到了飞速的发展。
DSP应用论文
DSP应用论文基于DSP的一线制汽车控制器设计A wire car controller design Based on DSP姓名:赵雨辽宁省葫芦岛市辽宁工程技术大学邮编:125105 目录摘要第一章绪论第二章系统硬件设计,一, 方案论证1( 设计原理2( 论证方案3( 器件选择,二,主控制器的选择1(DSP发展概述及DSP基础2(所用芯片TMS320F2403(系统配置和中断4(存储器介绍5(时钟电路设计6(复位电路设计7(数字I/O接口,三, 前向通道A/D1( 信号采集模块2( CD4051介绍3( TMS320F240的ADC模块 ,四, 后向通道D/A1( D/A转换器DAC85622( 运放电路第三章软件设计,三, 前言,四, 流程图第四章结束语参考文献附录程序清单基于DSP的一线制汽车控制器设计____________________________________________________________________ ________________________摘要本设计是以DSP为主控制器设计的一线制汽车控制器的接收板检测装置，配以相应的外围接口电路，以实现对产品的质量检测。
一线制汽车控制器接收板接收一线制汽车控制器发射板以主频3.3K发出的一系列2V或4V电平脉冲，然后控制相应的器件动作。
This design is based on DSP controller design mainly a wire car controller receiver detection device, the periphery of the match with corresponding interface circuit, in order to test the quality of the product. A wire car controller to receive a wire receiver car controllerboard at the launch presenting a 3.3 K a series of 2 V or 4 V level pulse, and then control corresponding device action.关键词:DSP 一线制汽车控制器控制技术设计keyword :DSP A wire car controller design controltechnology第一章绪论一线制汽车控制器是应用WZ位置码通讯技术派生出来的一套全新概念的汽车控制器。
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京江学院J INGJIANG COLLEGE OF J I A N G S U U N I V E R S I T Y2016-2017 学年第1 学期《DSP应用技术》论文题目：基于DSP的电机控制方法研究专业班级：J电气1303学生姓名：男神学生学号：41311270完成日期：2016年11月2日电气信息工程学院目录摘要 (1)概述 (1)直流电动机的拉制原理 (2)系统硬件设计 (4)系统软件设计 (5)矢量控制的基本原理 (6)矢量控制在三相永磁同步伺服电机中的应用 (6)硬件部分 (7)软件部分 (7)试验结果 (9)试验结论 (9)参考文献 (9)平时作业 (10)摘要介绍DSP的发展和在对电机控制方面的优势和电动机在控制领域的应用。
着重说明了如何利用DSP来实现对直流电机,交流异步电机等的控制。
因DSP具有灵活的指令集;内在的操作灵活性;高速的运算能力;改进的并行结构;有效的成本,使得TMS320系列成为很多处理应用的理想选择"通过简单的介绍其控制电路的功能来详细说明了电动机专用DSP的应用。
通过对电动机专用DSP的应用的分析来引出直流电动机的DSP控制,在此章中详细的描述了直流电动机的控制原理和直流电动机的DSP控制方法,包括硬件和软件上的配置等。
描述了交流异步电动机的DSP控制。
首先介绍了交流异步感应电动机变频调速原理,通过其原理引出SPWM的控制技术，然后用DSP系统来实现SPWM波的生成,从而起到利用DSP 来控制交流异步电动机的转速控制。
然后描述了永磁同步伺服电机控制。
通过介绍矢量控制的基本原理来研究基于DSP的永磁同步伺服电机的控制包括硬件和软件部分。
关键词:电动机；控制原理；DSP控制概述电动机作为最主要的机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。
无论是在工农业生产，交通运输，国防，航空航天，医疗卫生，商务和办公设备中，还是在日常生活的家用电器和消费电子产品（如电冰箱，空调，DVD 等）中，都大量使用着各种各样的电动机。
据资料显示，在所有动力资源中，百分之九十以上来自电动机。
同样，我国生产的电能中有百分之六十是用于电动机的。
电动机与人的生活息息相关，密不可分。
电气时代，电动机的调速控制一般采用模拟法，对电动机的简单控制应用比较多。
简单控制是指对电动机进行启动，制动，正反转控制和顺序控制。
这类控制可通过继电器，可编程控制器和开关元件来实现。
还有一类控制叫复杂控制，是指对电动机的转速，转角，转矩，电压，电流，功率等物理量进行控制。
直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。
长期以来，直流电机一直占据着调速控制和位置控制的统治地位。
由于它具有良好的线性调速特性、简单的控制性能、高质高效平滑运转的特性，尽管近年来不断受到其他电动机的挑战，但到目前为止，就其性能来说仍然无其他电动机能比。
在直流调速控制系统中，可以采用各种控制器，DSP是其中的一种选择。
由于DSP具有高速运算性能，因此可以实现诸如模糊控制等复杂的控制算法。
另外它可以产生有死区的PWM输出，所以可以使外围硬件最少。
基于DSP 的电机控制方法研究直流电动机的拉制原理根据他励直流电动机的等效电路,可以得出直流电动机的数学模型。
电压平衡方程如下:)/(U dt dI I I R E a a a a a a ++=（1）,其中感应电动势为:Φ=n e K E a （2）中n 从以上两式可得电动机的转速n 的表达式：Φ+-=k dt dI I I R U e a a a a a n /)}]/({[（3）直流电动机的电磁转矩为:I a KT TM =（4）转矩平衡方程式:)/(dt d J TL TM ω+=（5）由上式可得,直流电动机的转速控制方法可分为两类:对励磁磁通中进行控制的励磁控制法是在电动机的电枢电压保持不变时,通过调整励磁电流来改变励磁瓷通,从而实现调速的。
这种调速法的调速范围小,在低速时受磁极饱和的限制,在高速时受换向火花和换向器结构强度的限制,并且励磁线圈电感较大,动态响应较差,所以这种控制方式用的很少。
电枢电压控制法是在保持励磁磁通不变的情况下,通过调整电枢电压来实现调速的。
在调速时保持电枢电流不变,即保持电动机的输出转矩不变,可以得到具体的恒转矩特性的大的调速范围,因此大多数应用场合都使用电枢电压控制法。
励磁控制法和对电枢电压Ua 进行控制的电枢电压控制法。
励磁控制法是在电动机的电枢电压保持不变时,通过调整励磁电流来改变励磁瓷通,从而实现调速的。
这种调速法的调速范围小,在低速时受磁极饱和的限制,在高速时受换向火花和换向器结构强度的限制,并且励磁线圈电感较大,动态响应较差,所以这种控制方式用的很少。
电枢电压控制法是在保持励磁磁通不变的情况下,通过调整电枢电压来实现调速的。
在调速时保持电枢电流不变,即保持电动机的输出转矩不变,可以得到具体的恒转矩特性的大的调速范围,因此大多数应用场合都使用电枢电压控制法。
图1他励直流电动机的等效电路对电动机的驱动离不开半导体功率器件。
在对直流电动机电枢电压的控制和驱动中,对半导体器件的使用上可分为两种方式:线性放大驱动方式和开关驱动方式。
线性放大驱动方式是使半导体功率器件工作在线性区。
这种方式的优点是:控制原理简单、输出波动小、线性好、对邻近电路干扰小。
但是功率器件在线性区工作时会将大部分电功率用于产生热量,效率和散热问题严重,因此这种方式只用于数瓦以下的微小功率直流电动机的驱动。
绝大多数直流电动机采用开关驱动方式。
开关驱动方式是使半导体功率器件工作在开关状态,通过脉宽调制(PWM)来控制电动机电枢电压,实现调速。
图中是利用开关管对直流电动机进行PWM调速控制的原理图和输入输出电压波形。
图2PWM调速控制的原理图和输入输出电压波形在PWM调速时,占空比Q是一个重要参数"以下三种方法都可以改变占空比的值:定宽调频法:这种方法是保持t1不变,只改变t2,这样使周期T也随之改变。
调宽调频法:这种方法是保持论不变,只改变tl,这样使周期T也随之改变。
定频调宽法:这种方法是保持周期T不变,而同时改变t1和t2。
前两种方法由于在调速时改变了控制脉冲的周期,当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时,将会引起震荡,因此这两种方法用的很少。
目前在直流电机的控制中主要是使用定频率调宽法。
TMS320LF2407A电动机专用DSP集成了PWM控制信号发生器,它可以通过调整事件管理器的定时器控制寄春存器来设定PWM工作方式和频率,通过调整比较值来调整PWM的占空比,通过调整死区控制寄存器来设定死区时间,通过专用的PWM输出口输出占空比可调的带有死区PWM控制信号,从而省去了其他控制器所用的外围PWM波发生电路和时间延时电路。
电动机专用DSP的高速运算功能可以实现直流电动机的实时控制,通过软件实现名副其实的全数字控制。
从而省去了外围的PID调节电路和比较电路。
系统硬件设计控制部分控制部分的核心器件是TMS32OF2812,制作时使用了一块工CETEK一2812一B板(带2812的DSP开发板),除带DSP外,还有一颗电源管理芯片,将外接别转为3.3V为系统供电。
2812从电机处采集转速、电流反馈信号和位置反馈信号,DSP 综合这三个信号输出对外的控制信号。
从驱动部分反馈的过流信号是一个0、1信号,DSP在工作时始终监视这一信号,一但监视到1,即表示电机过载,则立即给出一个让电机停止转动的信号,以免损坏电机和调速器。
DSP输出的转速控制信号是一个数字量,用D/A将此数字,量转换成电压量给MC33035用以调速。
系统中选用了12位的串行D/A(TLV5616),后加一级放大(LM358),使输出电压可根据不同电机的要求进行放大。
MS320F2812与PC间的通信是通过485总线完成的。
在工业控制中,485总线应用非常普遍,传输距离远而且性能稳定,所以本系统选择485总线进行传输。
驱动部分驱动部分的控制核心是MC33035,驱动器是IRZ183和IRGP50B6OPDI。
MC33035作为驱动部分的控制核心,根据电机霍尔反馈的位置信号,分辨出电机转子的位置,以控制工GBT的开关。
虽然IGBT具有优越的通态特性,但要将IGBT瞬间完全关断仍不容易。
调试时发现,GBT关断时的一点点毛刺,就会导致电机发热甚至烧坏"这就要求在电路设计上采取相应的措施,如在IR2183输出端与工GBT连接的地方串接一电阻等"在PCB布板走线时更要严格注意,布局要对称。
电机转速的调节是MC33035的n脚(误差信号放大器同向输入端)接受控制部分给出的控制电压,根据此电压的不同,内部产生脉宽调制(PWM)信号,控制3个下侧驱动输出,通过改变输出脉冲宽度来改变工GBT导通时间的长短,从而调节电机的转速。
显示部分显示部分的主控元件是AT89C51,显示部分与驱动部分之间通过AT89C51和2812的串行口(即用通信方式)传递指令。
同时显示部分所需的5v电源由控制部分提供。
这里转速的采集是用AT89C51的计数端去采集霍尔输出的脉冲信号,将此信号换算成频率后送七段数码管显示,在此AT89C51担当了一个频率计的功能。
系统让用户通过键盘输入转速,而不是通过电位器调节。
因为电位器输出的是一个模拟量,通过2812内部集成的A心来采集这个电压量时并不稳定,会略微地漂移,这种略微的漂移会导致转速较大的波动。
为了避免这种波动,本系统使用了全数量的键盘,AT89csl从键盘读入数字量,然后将此量通过通信口传给2812,以实现全数字无级调速控制。
系统软件设计系统软件设计思想是通过不断采集电机转速,与给出的速度指令相比较后,利用PID算法,同时综合滤波算法,不断修正速度误差,直到采集到的电机转速与系统给定的转速相同,程序就认为系统已经入锁了。
系统控制时始终监视电机电流和位置反馈,一旦出现异常,就启动相应的报警机制,并让电机停止转动程序软件框图如图3所示：图3程序软件框图矢量控制的基本原理在目前的电力传动系统中,直流传动系统具有很高的动态性能这主要是直流电动机的励磁回路和电枢回路是相互独立的,主磁场和电枢磁场在空间上相差,能独立地调节两个磁场中的一个来进行调速,而交流电动机的励磁电流和负载电流都在定子电路内,无法将它们分开,主磁场和转子电流磁场间的夹角与功率因素有关,无法通过调节一个磁场来调速。
交流异步电动机的三相静止绕组U、V、W通以交流三相电流iu,iv,iw,产生旋转磁势F。
然而产生同样的磁势F并不一定非要三相,用两个相互垂直的静止绕组。
B通以两相对称交流电流101!i倪,同样可以产生相同的旋转磁势F。
同样,如果选择相互垂直且以角频率旋转的d、q 两相旋转绕组,在其中通以直流idl、iql,也可以产生根同的旋转磁势F"电流iu,iv,iw,101存在着确定的对应关系。