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基于DSP的智能控制器打破马达控制开发僵局

 


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本文摘要:马达掌控设计人员近来在家用电器产品与控制器驱动器等各种应用于中的发展都遇上了障碍,必需在控制器性能或便宜的价格之间展开自由选择。

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马达掌控设计人员近来在家用电器产品与控制器驱动器等各种应用于中的发展都遇上了障碍,必需在控制器性能或便宜的价格之间展开自由选择。由于取得市场拒绝接受的必须条件之一就是产品价格要有吸引力,大多数马达掌控应用于本身成本较低。这也意味著必需自由选择需要构建工作目的而其他起到受限、精度等性能也不高的廉价控制器。

基于DSP的智能控制器正在转变这种情况,僵局被超越,基于DSP的新型控制器在非常高的价格上构建了明显的性能提升。  如电压赫兹常量以及六步通信(sixstepcommutation)等非常简单的控制算法难以实现高效率与优化机身大小所需的性能。基于DSP的智能控制器在两个方面转变了上述情况。  首先,其加到了计数能力。

这使得设计人员需要实行性能更高的控制算法,如磁场定向掌控。其次,计算出来强度更高的算法还使设计人员需要用于更加高效的马达。举例来说,我们能用永磁马达替代AC感应器马达,这就进一步提高了效率与动态性能。

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  计算出来强度较小的矢量掌控等先进设备技术的所谓问题在于乘法与相加(MAC)运算占有了算法的大部分。标准的8、16或32位微控制器无法处置上述运算,因为缺乏必要的总线架构来构建数学效率。最后,这就意味著我们必需将设计彻底展开改变,不是改变到DSP,而是发展到基于DSP的32位控制器。  人们对使用DSP控制器有许多少见的误会,这丝毫不足为奇,例如:  *DSP控制器不具备马达掌控外设;  *代码密度问题使基于DSP的32位系统无法让人拒绝接受;  *DSP可能会较好地合适控制算法,但却无法很好地处置其他掌控任务;  *DSP软件很艰难,设计人员必需承受无实时操作系统与较好的工具反对之厌。

  我们不妨来讨论一下上述误会。  外设构建  在提及牵引(heavy-duty)数字信号处理时,马达掌控工程师头脑里年所经常出现的点子有可能就是擅于展开数字计算出来工作的DSP控制器了--但是如何处置标准化构建的外设功能呢?  今天的马达掌控DSP就马达掌控应用于展开了优化,片上构建脉宽调制器(PWM)、编码器模块、通信端口以及模数转换器(ADC)等功能。

其还包括了大量的快闪存储器和RAM,这就避免了对外部存储器设备的市场需求。  代码密度  事实上,传统的32位微控制器架构在代码密度上有内在的弱点,这对存储器容量受限的低成本应用于而言是关键性问题。  新型32位DSP架构使用经过严肃自由选择的16曾与32位指令混合,构建了最佳的代码密度。

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仅有在必须时才用于32位指令。  以掌控为导向的架构  最佳的32位DSP控制器具有原子加载-改动-载入指令等功能,可简化编程,其中折断等待时间也较短,严重不足100纳秒,从而构建了号召性极强的CPU。  软件反对  DSP汇编程序已发展到了完全很少拒绝撰写编撰代码的高级水平。此外,算法研发也显得非常简单得多。

现在许多公司都获取了可观的常用算法库,可立刻运营在其处理器上,还有BIOS,一种专门DSP优化的实时操作系统。  如果必须自定义算法,还可以从公司处获得协助。

为了创立自己的算法,工程师可利用IQMath工具,该工具需要修改定点计算出来的数学函数研发。


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