光电编码器位置检测程序.doc-1

1.位置检测，计算过程中的变量的定义

/*--------------------------------------------------------------------

Define the structure of the QEP (Quadrature Encoder) Driver Object

-----------------------------------------------------------------------------*/

typedef struct {int16 ElecTheta; // Output: Motor Electrical angle (Q15)

//（输出的电角度？）

int16 MechTheta; // Output: Motor Mechanical Angle (Q15)

//（输出的机械角度？）

Uint16 DirectionQep; // Output: Motor rotation direction (Q0)

//（电机转向？）

Uint16 QepCountIndex; // Variable: Encoder counter index (Q0)

//（编码器输出的脉冲数？）

Uint16 RawTheta; // Variable: Raw angle from Timer 2 (Q0)

//（某一时刻转子对于定子A相的绝对角度？）Uint32 MechScaler; // Parameter: 0.9999/total count (Q30)

//（每个脉冲所转过的机械角度？）

Uint16 LineEncoder; // Parameter: Number of line encoder (Q0)

//（编码器每转输出的脉冲个数？)

Uint16 PolePairs; // Parameter: Number of pole pairs (Q0)

//（极对数）

int16 CalibratedAngle; // Parameter: Raw angular offset between encoder

//index and phase a (Q0)

//翻译过来是编码器与定子A相之间的角度偏量，

//但不知道到底这个偏移量是指什么，请教高人Uint16 IndexSyncFlag; // Output: Index sync status (Q0) （？）

void (*init)(); // Pointer to the init function

//（初始化函数）

void (*calc)(); // Pointer to the calc function

//（位置测量，计算函数）

void (*isr)(); // Pointer to the isr function

//（Z信号的捕获中断）

} QEP;

上面的汉语解释不知道对不对，请高人过目，指出问题。

2、变量的初始化

#define QEP_DEFAULTS { 0x0, 0x0,0x0,0x0,0x0,0x00020C4A,0x0,4,-1250,0x0, \

(void (*)(Uint32))F281X_EV1_QEP_Init, \

(void (*)(Uint32))F281X_EV1_QEP_Calc, \

(void (*)(Uint32))F281X_EV1_QEP_Isr }

QEP qep1 = QEP_DEFAULTS;

// Applied-motion PMSM motor: 24-v, 8-pole, 2000 line encoder, CalibratedAngle = -1250

// MechScaler = 1/8000 = 0x00020C4A (Q30)

主程序里还有QEP模块的初始化，与上面的初始化有一点点重复的地方。

// Initialize QEP module

qep1.LineEncoder = 2000;

qep1.MechScaler = _IQ30(0.25/qep1.LineEncoder);

qep1.PolePairs = P/2;

qep1.CalibratedAngle = -1250;

qep1.init(&qep1);

此处要请教高手指导的问题就是：CalibratedAngle到底是什么东西？

3、功能模块程序

3、1 在进行正交编码，捕获Z之前对2812的寄存器进行初始化，设置定时器2为QEP电路提供基准时钟

void F281X_EV1_QEP_Init(QEP *p)

{

EvaRegs.CAPCONA.all = 0X9004; // Set up capture units

EvaRegs.T2CON.all = 0X9870; // Set up capture timer

EvaRegs.T2PR = 4*p->LineEncoder; // Init Timer 1 period Register

EvaRegs.EV AIFRC.bit.CAP3INT = 1; // Clear CAP3 flag

EvaRegs.EV AIMRC.bit.CAP3INT = 1; // Enable CAP3 Interrupt

EALLOW; // Enable EALLOW

GpioMuxRegs.GPAMUX.all |= 0x0700; // Set up the capture pins to primary functions

EDIS; // Disable EALLOW

}

此处要请教高手问题就是：EvaRegs.T2PR = 4*p->LineEncoder，根据上面初始化的定义，4*2000=8000个脉冲对应的就应该是一个360度的机械角度，也就该是一个定时周期，此时一个周期计算完毕，超过360度的角度就从新开始？假如此时的角度是200度，是不是对应的脉冲数就该是8000*200/360=4444个脉冲?

3、2

void F281X_EV1_QEP_Calc(QEP *p)

{

int32 Tmp;

// Check the rotational direction

p->DirectionQep = 0x4000&EvaRegs.GPTCONA.all;

//(GPTCONA的第14位为定时器2的状态，只读，如果是递增记数就是电机正转，递减就是电机反转？和4000相与就是为了只保留第14位信号？）

p->DirectionQep = p->DirectionQep>>14;

//得到电机的转向，是0是1就知道是正转还是反转？

// Check the timer 2 counter for QEP

p->RawTheta = EvaRegs.T2CNT + p->CalibratedAngle;

//按照定义RawTheta为转子即时的位置对应的脉冲，那就应该是转子对应定子A相的初始位置的角度+转过的相对角度，在TI的例程里定义

//的转子对应定子A相的初始位置的角度为0吗？如果是那此处就应该是p->RawTheta = EvaRegs.T2CNT+0。为何有CalibratedAngle？

// Compute the mechanical angle in Q15

Tmp = __qmpy32by16(p->MechScaler,p->RawTheta,31); // Q15 = Q30*Q0

p->MechTheta = (int16)(Tmp); // Q15 -> Q15

p->MechTheta &= 0x7FFF; // Wrap around 0x07FFF //__qmpy32by16()我好象没找到是什么含义，理解起来应该是p->MechScaler*p->RawTheta，再转换格式对吧？能否请高人说下

//p->MechTheta 为何要和0x7FFF相与？按我的理解，TMP已经计算得到了即时的机械角//度，消除第0到11位，保留高位的15为，这样不仅对整个角度的大小没有大的影响，并//且转换成了Q15格式，而Q15格式里，7FFF最大，代表360度，也代表的是1，相与是//是为了将大于360度的角度转换过来。此处我还是不大清楚。烦请高人解释下下。

// Compute the electrical angle in Q15

p->ElecTheta = p->PolePairs*p->MechTheta; // Q0*Q15 = Q15

//计算电角度，电角度=极对数*机械角度

p->ElecTheta &= 0x7FFF; // Wrap around 0x07FFF

}

void F281X_EV1_QEP_Isr(QEP *p)

{

p->QepCountIndex = EvaRegs.T2CNT; // Get the timer 2 counter for one mechanical revolution

EvaRegs.T2CNT = 0; // Reset the timer 2 counter

p->IndexSyncFlag = 0x00F0; // Set the index flag

// p->IndexSyncFlag是个什么信号？

}

按照道理，PMSM应该有个初始定位的过程，采用最简单的6个区的定位，也就是针对编码器发出的UVW信号判断在哪个60度的区，然后再给定角度完事，这段程序应该放在主程序里系统初始化之后吧？假设此时UVW信号为101，这时候转子在第一个区，也就是0-60度范围之内，那么就设定转子在相对于定子A相30度的地方，这样做有最大30度的误差，会导致电机可能不会以最大转矩启动，但启动是没问题。

此时是不是应该把这些角度转换为脉冲个数，送给EvaRegs.T2CNT做为初始角度去计算？//转子初始定位

if(GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA8==1&&GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA9==0&&Gpio DataRegs.GPADAT.bit.GPIOA10==1)

InitAngle=30度;

if(GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA8==1&&GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA9==0&&Gpio DataRegs.GPADAT.bit.GPIOA10==0)

InitAngle=90;

if(GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA8==1&&GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA9==1&&Gpio DataRegs.GPADAT.bit.GPIOA10==0)

InitAngle=150;

if(GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA8==0&&GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA9==1&&Gpio DataRegs.GPADAT.bit.GPIOA10==0)

InitAngle=210;

if(GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA8==0&&GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA9==1&&Gpio DataRegs.GPADAT.bit.GPIOA10==1)

InitAngle=270;

if(GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA8==0&&GpioDataRegs.GPADA T.bit.GPIOA9==0&&Gpio

DataRegs.GPADAT.bit.GPIOA10==1) InitAngle=330;