2.2 電機驅動控制方案

　　通過Blackfin BF50x處理器能在電機控制系統的設計中執行更復雜的算法， 從而確保對系統進行動態控制， 以適應系統行為的實時變化， 并最終獲得更平穩的性能和較低的功耗。通過采用無傳感的矢量控制可以實現更高的電機控制效率，而利用先進建模技術則可準確地確定電機位置和/或者速度， 以省略掉位置/速度傳感器， 進一步降低成本并提高系統可靠性。

　　由于BF50x已經實現了優化的電機控制應用外設的集成， 因此， 用戶可以在該系列產品中為其電機控制應用選擇內置雙SAR 型12 位ADC(BF506F) 來實現更精確的數據轉換， 從而提供對電機狀態準確建模所需要的精度， 同時也可以更準確地估計電機的位置/速度; 由于BF50x的片上4MB并行閃存存儲器可以用于程序存儲， 故可省掉片外存儲器， 從而降低系統成本， 提高可靠性; 而存儲接口的標準特性以及片內CAN控制器則可提供電機控制應用中的通信接口和存儲支持。圖2所示是基于BF50x處理器的電機驅動硬件解決方案的信號連接圖。

　　基于BF50x處理器的電機驅動硬件方案

 

　　圖2 基于BF50x處理器的電機驅動硬件方案

　　3 軟件設計

　　在電機控制系統的軟件開發過程中， 先進的集成開發環境對于快速而方便地完成軟件編程和調試是十分重要的。為此， ADI 公司在推出BF50x的同時， 也針對BF50x系列器件新推出了低成本的EZ-KIT Lite*估套件， 包括ADI VisualD-SP++集成開發和調試環境(IDDE)。事實上， 為表1 算術庫函數列表了方便基于BF50x實現的電機控制應用， ADI早在2008年 8月就開始與上海交通大學合作推出了基于BF548處理器實現BF50x在電機控制應用上的軟硬件仿真設計， 并已成功完成了針對基于BF50x的三相感應電機、無刷直流電機、永磁同步電機控制應用的硬件平臺和軟件完整解決方案， 也可以向用戶提供軟硬件設計文檔、算法模塊及庫資源。表1所列為該資源庫的函數列表。

　　表1 算術庫函數列表

 

　　算術庫函數列表

　　該方案所提供的軟件模塊包括通用ADC驅動程序、霍爾效應接口驅動程序(針對采用傳感器的無刷直流電機控制應用)、PWM驅動程序等在內的全部驅動程序以及各種算法模塊。許多硬件參考設計都可直接使用該方案的完整軟件模塊，因而可極大地加快電機控制系統的設計過程， 并大大地降低設計難度和成本。

　　目前， ADI在中國全面上市的最新款超低價高性能仿真器ADZS-ICE-100B就是為使用Blackfin的客戶而定制的。該ADZS-ICE-100B仿真器除了價格十分低廉以外， 其諸多的創新功能也為JTAG仿真器帶來了性能更高、使用更加便捷的全新體念。

　　4 結束語

　　在為電機控制系統選擇DSP平臺時， 除了性能和特性外， 選擇具有市場優勢以及可長期穩定供貨的產品， 對于OEM持續的產品開發和今后的升級非常重要， 因為這涉及到研發成果(包括軟件及硬件) 的可重用性。本設計選用ADI的Blackfin處理器來進行電機控制設計， 這種方法具有成本低， 開發時間短， 控制精確， 仿真設計平臺和軟件可選且性能優化等優點， 因而是電機驅動控制系統設計的理想方案。