66
Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za mikroprocesorsko upravljanje elektromotornim pogonima i energetskim pretvara~ima DIPLOMSKI RAD IZ PREDMETA MIKROPROCESORSKO UPRAVLJANJE ELEKTROMOTORNIM POGONIMA Naziv teme: Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 signalnom procesoru Mentor: Student: Prof. dr. Slobodan N. Vukosavi} Dragan M. Lukovi} Beograd, novembar 2004 god.

Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

DIPLOM

Naziv teme:

Digita

M

Prof. dr. S

Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za mikroprocesorsko upravljanje elektromotornim pogonima i energetskim pretvara~ima

SKI RAD IZ PREDMETA MIKROPROCESORSKO UPRAVLJANJE ELEKTROMOTORNIM POGONIMA

lni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 signalnom procesoru

entor: Student:

lobodan N. Vukosavi} Dragan M. Lukovi}

Beograd, novembar 2004 god.

Page 2: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Sadr`aj 1

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 1

Sadr`aj : strana

Uvod 3 Kratak sadr`aj rada 6

1.1. Trofazni asinhroni motor 8

1.2 Princip rada i konstrukcija 8 1.3 Tokovi snaga asinhronog motora 11 1.4 Obrtni momenat asinhronog motora 12 1.5.Ekvivalentna {ema asinhronog motora 12

2.1. Promena brzine asinhronog motora U/f regulacijom 15

3.1. Invertor i PWM modulacija 20 3.2.Sinusna modulacija 21 3.3 Space Vector PWM 23

4.1. Digitalni signalni procesor DSP 26 4.2. Funkcija pinova DSP-a 27 4.3. Arhitektura DSP-a 30 4.4. Instrukcije DSP-a 34 4.5. Programiranje DSP – a 37

4.4.1. Brisanje EPROM - a 37 4.4.2. Upisivanje koda u DSP 37 4.4.3. Asembliranje korak po korak 39 4.5. Povezivanje DSP-a sa PC ra~unarom 40

4.6. Generisanje PWM impulsa pomo}u DSP-a 43 4.6.1. Menad`er doga|aja 43 4.6.2. Compare podsistem 43 5.1.Realizacija i opis celokupnog ure|aja 45 5.1.1. Upravljački uređaj bayiran na PIC16F628 uC 45 5.1.2. Sklop za napajanje 46 5.2.1. Invertor i njegov driver 47 5.3.1. Prenaponska i podnaponska za{tita 49 5.4.1. Sklop za merenje brzine 52 5.5.1. Sklop za merenje struje DC kola 54 5.6.1. Sklop za serijsku komunikaciju 54 5.7.1. Izgled celokupnog ure|aja 55

Page 3: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Sadr`aj 2

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 2

Sadr`aj : strana

5.1. Softver 56 5.1.1. Program “U_fser.asm” 56 Algoritam programa “U_fser.asm” 57 Algoritam prekidne rutine serijskog porta 58 Algoritam prekidne rutine timera 59

5.2.1. Program “lcdprint.asm” 60 Algoritam programa “lcdprint.asm” 60

5.2.1. Programi u VB za komunikaciju DSP sa PC 61

Algoritam programa digpogcon.exe 61 Izgled prozora digpogcon.exe 62

6.1. Aplikacije u kojima se uređaj može primeniti 63

Literatura 65

Električne šeme

Page 4: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Uvod 3

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 3

Zašto baš ova tema ??

Davne 1888 god. konstruisan je prvi asinhroni motor, zahvaljuju}i na{em velikom pronalaza~u Nikoli Tesli. Taj prvi asinhroni motor bio je dosta prostije konstrukcije i robusniji od motora jednosmerne struje. Takav motor sa fiksnom brzinom i nepovoljnom momentnom karakteristikom nije bio pogodan za sve aplikacije. U današnje vreme pojavila se potreba za što boljom kontrolom i upravljanjem elektromotornih pogona. Usled direknog povezivanje asinhronog motora na mrežu, kod istog stvaraju se određeni nedostaci, a to su :

• Velike polazne struje • Mali stepen korisnog dejstva • Loš faktor snage cos ϕ

Na pragu smo energetske krize. Potreba za električnom energijom iz dana u dan je sve veća. Na grafikonu možemo se uveriti koliki je potrošnja električne energije za period (1990-2005) izražen u TWh. Veliki procenat proizvedene električne energije troše upravo motori.

Slika 1.1. Grafikon potrošnje električne energije

Do dana{njih dana asinhroni motor nije ne{to izmenjen u odnosu na prvobitnu verziju. Jedna od najva`nijih stvari koju svakako treba napomenuti a veoma je bitna za motore ovog tipa , da je prenos energije jednog dela kola na drugi deo izveden be`i~no ili bezkontaktno , ovaj prenos energije zasnovan je na

1991 1995 1999 2003

10.000

11.000

12.000

13.000

14.000

15.000

TWh Motori 64 %

Rasveta 2%Niski napon 0,4 kV 10%

10/20 kV 17%

35 kV 2%110 kV 5%

Page 5: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Uvod 4

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 4

principu elektromagnetne indukcije, pa druga~iji naziv za trofazni asinhroni motor je jo{ i indukcioni motor. Na primer, motor jednosmerne struje ima veliku manu a to je postojanje kolektora. Pri eksploataciji istog a naro~ito kada se radi sa velikim optere}enjima dolazi do varni~enja na kolektoru. Ova mana motora jednosmerne struje sem {to stvara gubitke u samom motoru ometa druge elektri~ne ure|aje. Otud i superiornost trofzanog asihronog motora u odnosu na motor jednosmerne struje, asinhroni motor nema kolektor . Do pre nekoliko decenija M.J.S. dr`ali su prvo mesto po upotrebljivosti zbog lako}e pri njihovom upravljanju , naro~ito u pogonima koji su imali potrebe za promenu brzine i momenta . U to vreme pogon sa asinhroni motorima bio je jako robustan , zato {to je dosta komplikovano menjati im brzinu i momenat. Razvojem energetske elektronike a naro~ito pojavom mikrokontrolera µC i digitalnih signalnih procesora DSP , uslovili su da asinhroni motor u dana{nje vreme zauzima prvo mesto po primenjivosti.

1900

1920

1940

1960

1980

2000

As. Motor M.J.S.

slika 1.1 Dana{nji pogoni su gotovo nezamislivi bez asinhronih motora. Njihova primena je raznovrsna, koriste se za razne aplikacije kao {to su : HVAC (Heating Ventilation Air Conditioning) , kompresori , pumpe, elektrovu~ne aplikacije , pokretne trake , strugovi, pogoni pakerica itd. Savremene tehnike koje se koriste za upravljanje asinhronim motorima su skalarno (U/f regulacija) i vektorsko upravljanje . U/f kontrola zasnovana je na promeni frekvencije statorskih struja koriste}i napon i frekvenciju kao upravlja~ke promenljive. Karakteristi~no za ovaj vid kontrole je da ukoliko odr`avamo odnos U/f=const. prevalni momenat }e tako|e biti konstantan.

Na sl. 1.1 prikazana je upotrebljivost motora jednosmerne struje i asinhronog motora za vremenski period 1900-2000 god.

Page 6: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Uvod 5

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 5

Vektorska kontrola bazira se na nezavisnom upravljanju fluksom i momentom , jednom re~ju asinhronim motorom se upravlja kao i jednosmernim. Prednost ove kontrole je u tome {to omogu}ava maksimalni momenat pri malim brzinama kao i ve}u efikasnost na celom opsegu brzina. Na ovom pogonskom kontroleru primenjen je skalarni vid upravljanja ili U/f regulacija. Na slici 1.2. prikazan je jedan savremen pogon sa asinhronim motorom . Postoje dva na~ina upravljanja :

1. otvorena sprega (open-loop) 2. povratna sprega (feedback)

slika 1.2.

Deo industrije koji se bavi kontrolom i upravljanjem motorima je

stalno u ekspanziji – razvoju. Svaki proizvo|a~ ove opreme mora zadovoljiti distributivne zahteve, odgovaraju}i cosϕ − faktor snage, EMI (elektromagnetne smetnje) kao i zahteve kupaca (niska cena i odli~an kvalitet). Tehnologija DSP odgovara na sve ove zahteve . Proizvod firme Texsas Instruments TMS320E14 je signalni procesor dizajniran za digitalnu kontrolu motora.

Page 7: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Kratak sadr`aj rada 6

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 6

r

Kratak sad `aj rada Osnovni cilj ovog diplomskog rada je digitalno upravljanje parom asinhronih motora , razvoj softvera za njihovo upravljanje kao i razvoj softvera za serijsku komunikaciju sa nadre|enim PC ra~unarom. PC ra~unar ima zadatak da komunicira sa dvo-osnim pogonom, {alju}i zadate vrednosti brzine . Za upravljanje motorima odabran je DSP (digitalni signalni procesor) TMS 320E14, proizvod firme Texas Instruments . Upravljanje motorima vr{i se po principu U/f regilacije . DSP generi{e PWM ({irinsko impulsna modulacija) impulse koji slu`e za uklju~ivanje i isklju~ivanje MOSFET-ova (Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) Field Effect Transistor (FET)) od kojih je na~injen invertor . Maksimalno napajanje koje je mogu}e dovesti na hardver iznosi 60 V DC. Karakteristi~no za ovaj rad je da je relizovan bez ikakvog dava~a brzine (sensorless) .Te`i se da skoro svi pogoni u skorijoj budu}nost budu opremljeni sa {to manjim brojem senzora . Svaki senzor potrebno je povezati sa digitalnim kontrolerom {to podrazumeva ugradnju kablova i konektora. Prekid i o{te}enja kablova i senzora dovodi do ispada sistema , ~ime se smanjuje njegova pouzdanost. Procena polo`aja rotora vr{i se na osnovu el. parametara napona i frekvencije . Ovaj rad to u sebi nema, ali otvara mogu}nost da se usavr{i kao dobra polazna osnova za dalji istra`iva~ki rad. Na slici 2.1. prikazano je uop{teno hardversko re{enje datog rada.

A M3 ~

DSP

slika 2.1 Blok {ema digitalnog pogonskog kontrolera

Page 8: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Kratak sadr`aj rada 7

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 7

Grafički korisnički interfejs pisan je u VB. Program digpogcon.exe slu`e za ostvarivanje komunikacije (RS-232) izme|u PC-a i DSP-a. Korisnik preko ovog programa zadaje parametre motoru (frekvencija , smer itd.) . Pogonski kontroler ima mogućnost samostalnog rada, to omogućava upravljački uređaj baziran na PIC 16F628 mikrokontroleru, koji na sebi ima LCD displej i tastere tako da je korisniku olakšano korišćenje. Sam rad se sastoji iz 5 poglavlja. U poglavlju 1 opisan je asinhroni motor : Od čega je i sve ovo počelo njegova osnovna konstrukcija i princip rada. U poglavlju 2 opisan je na~in promene brzine asinhronog motora promenom frekvencije napajanja, odnosno primena U/f regulacije. Ovde je prikazana zavisnost struje, napona napajanja, elektromehani~kog momenta od frekvencije , {to je veoma bitno za ovaj vida regulacije . U poglavlju 3 opisan je invertor i na~in upravljanja njime, izgled i vrste PWM-a . U poglavlju 4 opisan je digitalni signalni procesor , po~ev od rasporeda i funkcije pinova, arhitekture procesora , instrukcijskog seta. Tako|e, ovde je opisan na~in brisanja kao i upisivanje koda u EPROM, na~in ostvarivanja serijske komunikacije kao i na~in generisanja PWM impulsa. U poglavlju 5 opisan je kompletan softver (asemblerski programi i programi pisani u VB za Windows okru`enje).

Page 9: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Trofazni asinhroni motor 8

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 8

1.1 Trofazni asinhroni motor Po{to se sam diplomski rad bazira na upravljanju asinhronih motora u ovom poglavlju opisa}emo osnovne delove i princip rada motora. Pod pojmom el. motor podrazumeva se da je to ma{ina koja elektri~nu energiju pretvara u mehani~ki rad. Magnetsko kolo motora sastavljeno je iz dva dela nepokretnog statora i obrtnog dela rotora, koji su me|usobno razdvojeni me|ugvo`|em. Kod asinhronog motora stator je primarni deo on se priklju~uje na mre`u (induktor), dok rotor predstavlja sekundarni deo (indukt). Na sl. 1.1 prikazan je asinhroni motor . 1.2. Princip rada i konstrukcija Stator : se pravi u obliku {upljeg valjka i sastavljen je od dinamo limova debljine 0.5 mm. Ovi limovi su me|usobno izolovani ovo se radi zbog toga da bi se u magnetskom kolu smanjili gubici usled vihornih struja, a time i gubici u gvo`|u. Svaki od ovih limova ima proreze ,tako kada se sastave obrazuju `lebove u kojima se stavljaju provodnici. Me|ugvo`|e : treba da je {to manje . Njegova veli~ina ograni~ena je mehani~kim razlozima (ugib vratila) . Stator i rotor su me|usobno vezani elektromagnetnom indukcijom, fluks koji stvara stator preseca rotor . Ukoliko je me|ugvo`|e manje el. veza izme|u statora i rotora je bolja , manja je struja magnje}enja a time je i bolji sa~inilac snage. Rotor : njegovo magnetno kolo tako|e je sastavljeno iz dinamo limova . Rotor po svojoj bo~noj povr{ini ima `ljebove u kojima se stavljaju namotaji. Prema vrsti el. kola rotora , pa time asinhrone motore mo`emo podeliti na dve vrste :

a) namotani rotor b) kratko spojeni rotor

magnetno kolo statora (dinamo limovi)

priklju~ak za napajanje

rotor

sl. 1.1. asinhroni motor

Page 10: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Trofazni asinhroni motor 9

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 9

Princip rada : namotaji na statoru su me|usobno pomereni za ugao od 2π/3 , ako stator priklju~imo na naizmeni~ne trofazne napone,usled postojanja otpornosti namotaja stvori}e se trofazne struje u kolu statora slika 1.3. . Te struje stvori}e Teslino obrtno magnetno polje slika 1.2., brzina obrtanja tog polja bi}e opisana na osnovu obrasca :

pfn ⋅

=60'

n’ – sinhrona brzina f – frekvencija mre`e (u Evropi 50 Hz) p – broj pari polova

Izgled linija polja za trenutak (t=0) u kome struje imaju vrednosti : I1=Imax , I2=I3=Imax/2

slika 1.2 Linije magnetskog polja slika 1.3. Trafazne struje Obrtno polje , obr}u}i se du` me|ugvo`|a i zatvaraju}i se kroz stator i rotor u njihovim provodnicima indukova}e se ems. Izraz indukovane ems:

obNfkE Φ⋅⋅⋅⋅= '22,2 N – broj navojaka Φob – fluks obrtnog polja

Page 11: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Trofazni asinhroni motor 10

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 10

Po{to se u provodnicima rotora indukovala ems E , a kolo rotora je zatvoreno usled toga kroz rotorske provodnike prote}i}e struja I’’ . Kako se ovi provodnici nalaze u magnetskom polju B , na njih }e delovati elektromagnetna sila ''IBlF ⋅×= ,ova sila te`i da izbaci provodnike . Po{to se oni nalaze u `lebovima nasta}e obrtanje rotora u istom smeru obrtanja magnetskog polja . Na slici 1.4 prikazan je rotor motora koji se nalazi u magnetskom polju B , crvenom linijom ozna~ena je struja I, plavom sila F , Me|utim rotor se ne mo`e obrtati sinhronom brzinom kao i obrtno polje . Kada bi kojim slu~ajem rotor dostigao sinhronu brzinu , tada ne bi postojala relativna brzina izme|u obrtnog magnetskog polja i rotora , samim tim ne bi do{lo do presecanja provodnika niti indukovanja ems , ne bi postojale ni struje usled toga rotor bi po~eo da zaostaje . Tada bi opet do{lo do indukovanja ems , stvaranja struje i sile .

I ω

F

B

slika 1.4. Rotor u magnetskom polju

Sada mo`emo definisati klizanje ono predstavlja koli~nik apsolutnog klizanja i sinhrone brzine :

'

'

nnns −

=

n – brzina rotora n’ – sinhrona brzina

Page 12: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Trofazni asinhroni motor 11

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 11

1.3 Tokovi snaga kod as. motora

Ukupna snaga koja se dovede na stator :

ϕcos⋅⋅⋅= ss IUqP

Us – napon faze statora Is – struja faze statora

Od ukupno dovedene snage jedan deo se tro{i u samom namotu statora na Dzulove gubitke:

2sscu IRqP ⋅⋅=

Rs – omski otpor po fazi statora Drugi deo snage tro{i se na gubitke u gvo`|u statora usled vihornih struja i histerezisa : ( ) 22

mFeFes BmffP ⋅⋅+= ση Ostatak utro{ene energije prenosi se na rotor elektromagnetnim putem pomo}u obrtnog polja . Snaga obrtnog polja definisana je : ( )FesCusob PPPP +−= Od snage obrtnog polja de se tro{i na Dzulove gubitke u bakru rotora: 2''

rrCu IRqP ⋅⋅= Gubici u gvo`|u rotorskog kola nisu toliko izra`eni kao kod statora, to je zbog toga {to je frekvencija rotora sr fsf ⋅= ,npr. Ako je s = 3 % a fs = 50 Hz dobijamo da je fr = 1.5 Hz samim tim gubici u gvo`|u se mogu zanemariti naspram gubitaka u gvo`|u statora . Kada se od snage obrtnog polja oduzmu gubici bakra u rotoru dobijamo mehani~ku snagu rotora : ''

cuobr PPP −=

Page 13: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Trofazni asinhroni motor 12

Dig

Ukoliko je rotor uko~en sva snaga koju obrtno polje Pob predaje rotoru tro{i se na D`ulove gubitke tj. pretvara se u toplotu :

2r

rob I

sRqP =

Kako su gubici u gvo`|u rotora kada se obr}e zanemarljivo mali , tada razlika izme|u sange obrtnog polja i D`ulovih gubitaka u rotoru jaednaki korisnoj mehani~koj snazi rotora :

s

sIRqIRqIs

RqPPP rrrrrr

Cuobr

−⋅⋅=⋅⋅−=−=

1222''

1.4 Obrtni momenat asihronog motora

Ne{to {to nam je od najve}eg interesa je obrtni momenat koji motor razvija na svom vratilu , momenat se dobija kada se snaga podeli sa ugaonom brzinom:

s

ob

s

rr

s

rrrr Ps

IRqs

ssIRq

ssIRqPM

ωωωωω=

⋅⋅⋅

=⋅−

−⋅⋅

=

−⋅⋅⋅

==2

22

)1(

11

ω − brzina obrtanja osovine motora ωs – sinhrona brzina Iz ove jedna~ine vidimo da momenat motora koji moze da se razvije mnogo zavisi od otpora rotora , ve}i otpor manji momenat.

1.5.Ekvivalentna {ema asihronog motora

rLγs Lγrs s

Ls-Lm

s

R

Lr-Lm

U

italni pogonski kontro

sLm m

lika 1.3. El. {ema mo

Rr/

R

ler zasnov

tora

Ls=Lγs+Lm - induktivnost statora Lr=Lγr+Lm - induktivnost rotora Xγs=ωLγs - reaktansa rasipanja statora Xγr=ωLγr - reaktans rasipanja rotora

I

I

Im

an na TMS320C14 12

Page 14: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Trofazni asinhroni motor 13

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 13

Rs - otpor statorskog namotaja Lγs - induktivnost rasipanja ststora Lm - induktivnost magne}enja Rm - otpornost magnetskog kola Lγr - induktivnost rasipanja rotora Rr - otpornost rotora Na osnovu date ekvivalentne {eme na sl. 1.3 mo`emo izra~unati struju rotora , granu magne}enja zanemarujemo kao i struju Im zato {to je Lm>>Lγs+Lγr kao i Rm>>Rr+Rs , pa je :

( )22

rsr

s

srs

XXs

RR

UII

γγ ++⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

==

Sada mo`emo izraziti elektromagnetni momenat na osnovu ovog obrasca za struju :

( )22

22

rsr

s

rs

sr

s

r

s

ob

XXs

RR

sRUqIs

RqPM

γγ

ωωω++⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +

⋅⋅=⋅⋅

⋅==

Na slici 1.4. predstavljena je zavisnost M=f(s)

-1 -0.1 0.8

brzina

mom

enat

MprM - prevalni momenat motornog re`ima sprM – prevalno klizanje motornog re`ima MprG- prevalni momenat generatorskog re`ima SprG –prevalno klizanje generatorskog re`ima sprM

sprG

MprM

MprG

M

G

slika 1.4. Dijagram zavisnosti momenta od klizanja

Page 15: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Trofazni asinhroni motor 14

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 14

Maksimalnu vrednost na krivoj M=f(s) druga~ije zovemo prvalni momenat i on nastupa pri prevalnom klizanju spr . Vrednost prevalnog klizanja dobijamo kada prvi izvod momenta po klizanju izjedna~imo sa nulom .

0=∂

∂s

M , odavde dobijamo 22 )( rss

rpr XXR

Rsγγ ++±

=

kada se vrednost prevalnog klizanja zameni u jedna~inu za momenat dobijamo vrednost prevalnog momena .

22

2

)(2rsss

s

spr XXRR

UqMγγ

ω +++⋅

⋅±=

Za vi{e informacija o asinhronom motoru pogledati fajl : ac_motors_tehnicac.pdf

Page 16: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

U/f regulacija 15

Digitalni pogonski kontroler

2.1. Promena brzine asinhronog motora promenom frekvencije napajanja Skalarna ili U/f regulacija se posti`e na taj na~in {to se istovremeno menja u~estanost f i napon U , kako magnetsko kolo ne bi u{lo u oblast zasi}enja . Brzina obrtanja magnetnog polja zavisi}e od frekfencije, pa mo`emo napisati, a da ne napravimo gre{ku :

Φ⋅= ωU ; ω=2πf Da bi vrednost magnetnog fluksa u me|ugvo`|u ostala konstantna , moramo pri regulaciji odr`avati odnos :

Φ==⋅⋅

constf

U s

π2

Pri malim frekvencijama magnetizacija ne}izra`ena otpornost statora Rs>>ωLγe . Samimnapona pa napon za magnetizaciju magPotrebno je dovesti termalni napon kako bi optimalne magnetizacije. Ukoliko nema tefrekvencijama ne}e biti u stanju da savlada bopsegu gde se radi sa malom frekvencijom (p

mLRsts UUUUU +++= γ ; Ut - termalni napon za kompenzaciju pada nURs - napon na otporniku Rs

ULγ - napon na reaktansi XLγ Um - napon magnetizacije Na osnovu jedna~ine prevalnog momenta koja

22sss

pr RRUqM

ω ++⋅

⋅=

zasnovan na TMS320C14 15

e biti optimalna , zato {to je tada tim na otporniku Rs bi}e izra`en pad netskog kola nije dovoljno veliki . i pored pada napona na Rs do{lo do

rmalnog napona, motor pri malim ilo kakav momenat pri U/f=const . U

ostojanje termalnog napona) va`i:

SLssRs ILjUIRU ⋅=⋅= γγ ω,

apona na Rs

glasi :

2

2

)( rs

s

XX γγ +

Page 17: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

U/f regulacija 16

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 16

pri frekvencijama bliskim nuli, va`i}e Rs<<Xγe , pa mo`emo napisati :

rs

s

spr XX

UqMγγω +

⋅⋅

=2

2

Kako reaktanse rsrsss LXLX γγγγ ωω ⋅=⋅= , , ωs=2πf zavise od frekvencije tada

izraz prevalnog momenta ima oblik :

( )( )

)(22

22

2rsrs

s

spr LL

fUqLL

UqMγγγγω +

⋅=+

⋅⋅

= . Mpr=const. ako je (U/f)=const .

Ovaj vid regulacije brzine svodi se na dve oblasti :

1. oblast gde se odr`ava odnos U/f=const ( 0< f <fn) 2. oblast gde se primenjuje slabljenje polja (fn< f <nfn) napon se odr`ava na

nominalnoj vrednosti dok se frekvencija menja po zakonu ωω

⋅=o

nff .

Na slici 2.1. prikazana je karakteristika motora pri U/f regulaciji . Vidimo da se karakteristike transliraju pri promeni napona i frekvencije . Prevalni momenat u prvoj oblasti je konstantan zato sto je i fluks konstantan , u drugoj oblasti slabljenja polja momenat se menja kao i fluks . Mo`emo napisati : IM ⋅Φ= Φ - fluks I - struja M - momenat

Page 18: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

U/f regulacija 17

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 17

-0,5 -0,2 0,1 0,4 0,7

slika 2.1. Transliranje momenta promenom frekvencije

Na slede}im graficima prikazane su zavisnosti M,U, I,Φ u funkciji od frekvencije .

oblast slabljenja polja

oblast gde va`i U/f=const

f1 f2 f3 f4

f1<f2<f3<f4

Page 19: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

U/f regulacija 18

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 18

16

12 M

omen

at

8

4

0150 10 80

frekvencija

Nap

on

10 150 80

Frekvencija

Oblast u kojoj va`i U/f=const

Oblast slabljenja polja Φ=(Φ/ω)∗ωn

Oblast u kojoj va`i U/f=const

Oblast slabljenja polja Φ=(Φ/ω)∗ωn

Page 20: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

U/f regulacija 19

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 19

Fluk

s

10 150 80

frekvencija

10 80 150

frekvencija

stru

ja

Oblast slabljenja polja Φ=(Φ/ω)∗ωn

Oblast u kojoj va`i U/f=const

Page 21: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Invertor i PWM modulacija 20

Digitalni pogonski kontroler zasnovan

3.1. Invertor i PWM (Pulse Width Modulation) {irinsko impulsna modulacija Invertor je poslednji uređaj frekventnog regulatora, ispred motora . Uloga invertora je da konvertuje jednosmerni napon DC u naizmeni~ni napon AC pogodan za rad motora. Napajanje invertora je konstantanim naponom. Osnovni elementi invertora su poluprovodni~ki prekida~i koji mogu kontrolisati obe veli~ine : frekvenciju i amplitudu napona. Invertori se prave po istom principu. Glavni deo su kontrolisani poluprovodnici sme{teni u tri mosta. Dana{nji tiristorski invertori zamenjeni su tranzistorskim. Prednost tranzistora je ta da oni mogu biti provodni i neprovodni u bilo kom trenutku dok tiristor ne mo`e promeniti stanje sve dok struja koja kroz njega proti~e ne bude jednaka nuli. Prekida~ka frekvencija tranzistora kre}e se u opsegu 300 Hz - 15 kHz. Upravljanje poluprovodni~kim prekida~ima tj. njihovo uklju~ivanje i isklju~ivanje vr{i se iz upravlja~kog kola. Invertor mo`e kontrolisati struju i pri ovoj kontroli zahtevaju se dosta komponenti za razliku od naponske regulacije. Na slici 3.1. prikazan je invertor .

slika 3.1. Invertor

slik

Veza izme|u prekida~kih siganla a, b, c i napona data j

⎥⎥⎥

⎢⎢⎢

⎥⎥⎥

⎢⎢⎢

−−

−=

⎥⎥⎥

⎢⎢⎢

cba

VVVV

dc

ca

bc

ab

101110

011

na TMS320C14 20

a 3.2 struja u zavisnosti od prekida~ke frekvencije

e u matri~nom obliku :

Page 22: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Invertor i PWM modulacija 21

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 21

Prekida~ki tranzistor mo`e biti napravljen za visok napon i za veliku prekida~ku frekvenciju. Ranije su se masovno upotrebljavali tiristori ,me|utim mana im je {to su imali malu prekida~ku frekvenciju. Primenom tranzistora prekida~ka frekvencija je reda nekoliko stotina kiloherca. Sa visokom prekida~kom u~estano{}u struja postaje skoro idealna {to se vidi sa slike 3.2. Invertor upravlja dvema veli~inama : frekvencijom i amplitudom . Princip rada PWM-a mo`e se opisati na slede}i na~in. Ukoliko imamo referentni sinusni napon i trougaoni nosilac ve}e frekvencije od referentnog signala , uklju~ivanje i isklju~ivanje poluprovodni~kih prekida~a je ostvareno onda kada trougaoni nosilac ima manju vrednost od sinusnog referentnog signala . 3.2. Sinusna modulacija Na slici 3.5. prikazan je PWM sa sinusnim referentnim naponom i testerastim nosiocem (simulacija je ura|ena u Pspice-u file: pwm.dsn). Kada se ova dva signala propuste kroz komparator (slika 3.4) dobijamo signal kao na slici 3.6. koji nam slu`i za upravljanje poluprovodni~kim prekida~ima.

0

V1

V2

-

+2

13

117

00

slika 3.4.

U

+Vcc

Page 23: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Invertor i PWM modulacija 22

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 22

Time

0s 5ms 10ms 15ms 20ms 25msV(V1:+) V(V2:+)

0V

2.0V

4.0V

6.0V

slika 3.4. Testerasti nosioc i sinusni referentni signal

Time

0s 5ms 10ms 15ms 20ms 25msV(R1:2)

0V

2.0V

4.0V

6.0V

slika 3.5. PWM signal

Gornji i donji tranzistori u svakoj fazi rade u komplementarnom re`imu. Kada gornji tranzistor vodi, donji je isklju~en i obrnuto. Da bi se na izlazu dobio pravilan sinusni oblik struje i napona potrebno je da u~estanost testerastog nosioca bude 10-15 puta ve}a od u~estanosti referentnog napona.

Page 24: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Invertor i PWM modulacija 23

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 23

3.3 Space Vector PWM Ovaj vid modulacije generi{e manja harmonijska izobli~enja u pore|enju sa sinusnom modulacijom . Maksimalni izlazni napon zasnovan na space vector teoriji je 1.115 puta ve}i od onog napona koji je generisan klasi~nim sinusnim PWM-om. Ovakva modulacija omogu}ava da motor kojim se upravlja ima ve}i momenat i brzinu i ve}u efikasnost. Za bolje razumevanje ove teorije i predstavljanje prekida~kih stanja invertora na slici 5.1. definisa}emo prekida~ku funkciju za fazu A Sa, fazu B Sb i fazu C Sc. Kada je Sa=1 zna~i da je gornji tranzistor faze A provodan, a donji neprovodan . Za Sa=0 gornji tranzistor je isklju~en, a donji je ukju~en. Isto je tako i sa fazom B i C. Signali cba SSS ,, kontroli{u donje tranzistore i komplementarni su signalima uz odgovaraju}e mrtvo vreme. Mrtvo vreme je vreme komutacije izme|u gornjeg i donjeg tranzistora jedne faze. Ovo mrtvo vreme je veoma va`no da ne bi tranzistori iste faze provodili u istom trenutku, usled ~ega se izbegava pojava velikih struja koje mogu uni{titi poluprovodni~ke prekida~e. Na slici 3.1. prikazan je grafik vektora stanja koji je izdeljen na 6 segmenata. Za svaki polo`aj vektora u odgovaraju}em segmentu mo`emo definisati prekida~ke funkcije koje su prikazane u tabeli 3.2.

cba SSS ,,

slika 3.1

α

β

I

II

III

IV

V

VI

Page 25: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Invertor i PWM modulacija 24

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 24

Sa Sb Sc Ua Ub Uc Uα Uβ 1 0 0 E 0 0 E 0 1 1 0 E E 0 E/2 √3E/2 0 1 0 0 E 0 -E/2 √3E/2 0 1 1 0 E E -E 0 0 0 1 0 0 E -E/2 -√3E/2 1 0 1 E 0 E E/2 -√3E/2 1 1 1 E E E 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

tabela 3.2.

Brzina rotiranja vektora zavisi}e od frekvencije. Kod trofaznog sistema postoje tri veli~ine, od kojih su dve nezavisno promenjive dok tre}a veli~ina mo`e biti linearno zavisna od prve dve.

baccba UUUUUU −−=⇒=++ 0 Prelazak iz trofaznog sistema u dvofazni zove se Klarkova transformacija, na osnovu koje mo`emo napisati (slika 6.1.) :

( )cbcba UUUUUUU −=−−=23

21

21

βα

⎥⎥⎥

⎢⎢⎢

⎡⋅

⎥⎥⎥

⎢⎢⎢

−−=⎥

⎤⎢⎣

c

b

a

UUU

UU

23

230

21

211

β

α

Za I segment definisane su prekida~ke funkcije So(1,0,0) i S60(1,1,0). Pretpostavimo da So traje vreme t dok S60 traje T-t . Tada mo`emo napisati da je srednja vrednost napona :

( ) 21 VT

tTVTtU

sr⋅

−+⋅=αβ

221

ET

tTETtV

TtTV

TtU sr ⋅

−+⋅=⋅

−+⋅=

ααα

ET

tTETtV

ttTV

TtU sr ⋅⋅

−+⋅=⋅

−+⋅=

23

221 βββ

Page 26: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Invertor i PWM modulacija 25

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 25

Srednja vrednost napona zavisi}e od vremena provo|enja pojedinih tranzistora.

Visoko-frekventi tranzistori mogu se podeliti na:

• Bipolarni tranzistori (Daringtonovi tranzistori) • MOS-FET • IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor) (kombinacija prve dve vrste)

Na slici 3.3. prikazana je primenost pojedinih vrsta tranzistora za razli~ite snage i frekvencije.

slika 3.3. primena tranzistora u zavisnosti od frekvencije i snage

Page 27: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 26

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 26

4.1. Digitalni signalni procesor TMS 320E14 U pitanju je proizvod firme Texas Instruments - ova serija TMS320E14 u sebi ima jezgro C10 serije . Njegove osnovne karakteristike su:

• vreme izvr{avanja jedne instrukcije 160 ns . • koristi Harvard arhitekturu , karakteristi~no za ovu arhitekturu je da su

programska memorija i memorija za podatke me|usobno odvojene i time je postignuta ve}e brzina i fleksibilnost .

• 32 - bitni akumulator • 16 - bitni mno`a~ , mno`a~ se sastoji iz tri dela : T registra , mno`a~kog

vektora i P registra u kome se sme{ta proizvod , proizvod je 32 - bitni • mogu}nost obrade spolja{njih i unutra{njih prekida • poseduje ~etiri 16-bitna tajmera • 16 I/O linija sa mogu}no{}u direkcije podataka • asinhroni serijski port • 256 words RAM – podaci • 8 K words EPROM – program • dve magistrale 16-bitna magistrala podataka , 12 –bitna magistrala podataka • pakovanje 68 - pinsko plasti~no ku}i{te • napajanje od 5 V • operaciona temperatura 00C – 700 C

Page 28: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 27

Digitalni pogonski kontroler zasnovan n

4.2. Funkcija pinova DSP-a

slika 4.1. Raspored pinova

Pin I/O Ime Broj AdrA11 5 O Programska adA10 6 Adrese A0-A11A9 9 nemaju stanje A8 12 u trenutku reseA7 13 A6 14 A5 20 A4 21

Na slici 4.1. i 4.2. prikazano je 68 pinsko ku}i{te PLCC Plastic-Leaded-Chip-Carrier (FZ) DSP-a

a TMS320C14 27

slika 4.2.

Opis esna magistrala resna magistrala su uvek aktivne i nikad visoke impedanse izuzevta.

Page 29: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 28

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 28

Pin I/O Opis Ime Broj Magistrala podataka D15 35 I/O Magistrala podataka, ona je uvek u D14 36 stanju visoke impedanse izuzev kada je D13 39 aktivno WE (write enable) D12 40 D11 43 D10 46 D9 49 D8 50 D7 57 D6 58 D5 59 D4 60 D3 61 D2 62 D1 63 D0 64

Prekid i uobi~ajeni signali

Pin I/O Opis Ime Broj INT 18 I Spolja{nji ulaz za prekid

MP/MC/NMI 22 I Nemaskirani prekid,mikroprocesormod WE 15 O Write enable REN 16 O Read enable RS 17 I Reset

Pin

I/O Opis

Ime Broj Adresna magistrala A3 25 O A2 26 A1 27 A0 28

Page 30: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 29

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 29

Pin I/O Opis Ime Broj Napajanje / Oscilator signali

CLKOUT 19 O System clock out signal VCC 4,33 I 5-V signal VSS 3,34 I Ground pins

CLKIN 24 I Signal takta sa spolja{njeg oscilatora Seriski port I signali tajmera

RxD 48 I Asynhoronous recive ulaz TxD 47 O Asynhoronous transmit izlaz

TCLK1 10 I Tmer 1 clock TCLK2 11 I Timer 2 clock WDT 23 O Wach-dog timer

Bit I/O pins IO15 29 I/O 16 bit I/O linije mogu pojedina~no da IO14 30 se konfiguri{u kao izlaz ili kao ulaz IO13 31 IO12 32 IO11 37 IO10 38 IO9 41 IO8 42 IO7 44 IO6 45 IO5 51 IO4 52 IO3 53 IO2 54 IO1 55 IO0 56

Compare and Capture signali CMP0 8 O CMP1 7 CMP2 2 CMP3 1 CAP0 68 I CAP1 67

CMP4/CAP2 66 I/O Pin mo`e biti konfigurisan kao CMP CMP5/CAP3 65 I/O Izlaz ili kao capture ulaz

Page 31: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 30

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 30

4.3. Arhiktetura DSP-a

32-bitni akumulator – serija E14 ima 32 bitnu ALU i akumulator koji podr`ava double-precision i aritmetiku u komplementu dvojke. Akumulator ~uva sadr`aj ALU , i ~esto je ulaz ALU. Akumulator je podeljen na dva dela vi{ih 16 bita (31-16) i ni`ih 16 bita (15-0). [ifteri (pomera~ki registri) – omogu}avaju {iftovanje(pomeranje) podatka ulevo od 0 do 16. 16x16 - bitni mno`a~ mno`i dva 16-bitna podatka, kao rezultat dobija se 32 bitna vrednost. Mno`a~ se sastoji iz 3 dela : T registar , P registar i mno`a~ki vektor.

Page 32: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 31

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 31

Memorija – Ovaj DSP ima Harvard arhitekturu, {to zna~i da su programska memorija i memorija podataka me|usobno odvojene. Pristup ovim memorijama vr{i se preko dve magistrale : adresne i magistrale podataka. Memorija podataka ima kapacitet od 256 words RAM-a a programska 4K words EPROM. Na slici 4.3 prikazane su memorijske mape .

slika 4.3. Memorijska mapa µP/µC operacioni mod – E14 ima dva moda rada definisana stanjima na pinu

MP/MC/NMI , µP mod je ( MP/MC/NMI 1) a µC ( MP/MC/NMI 0). I/O port – DSP ima 16 pina za I/O i oni mogu biti pojedina~no konfigurisani kao ulazni ili kao izlazni. Svaki od pinova mo`e biti setovan ili resetovan bez postojanja mogu}nosti da se drugim pinovima promeni stanje . Serial port – postoji asihroni serijski port. Timer – postoje ~etiri tajmera : dva 16-bitna tajmera op{te namene, sa mogu}no{}u maskiranog prekida, ovi tajmeri imaju mogu}nost preskaliranja (1-16). Tre}i tajmer je za serijsku vezu i ~etvrti je Wachdog timer . Serial port timer – ovaj tajmer ima primarnu ulogu za serijsku vezu, od njega zavisi protok serijske veze . Adresiranje – postoje tri na~ina : direktno, indirektno i neposredno.

Page 33: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 32

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 32

Direktno adresiranje : operand se nalazi na ozna~enoj memoriskoj lokaciji.

LAC A A- }elija u RAM-u Indirektno adresiranje : vrednost operanda je na memoriskoj lokaciji koja se nalazi u Auxiliary registru , pokaziva~ Auxiliary registra je ARP.

LAC * , AR=255 operand se nalazi u 255 lokaciji RAM-a Neposredno adresiranje : vrednost operanda je u samoj instrukciji.

LACK 3 operand je broj 3 CALU – Centralana Aritmetri~ko-Logi~ka jedinica

Page 34: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 33

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 33

egistarska mapa R

CALU- sastoji se od 16 x16 -

ice

bitnog mno`a~a 32-bitne Aritmeti~ko-Logi~ke jedin,32-bitnog akumulatora i dva pomera~ka registra.

Page 35: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 34

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 34

4.4. Instrukcije DSP-a

Page 36: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 35

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 35

Page 37: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 36

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 36

Page 38: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 37

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 37

4.5. Programiranje DSP – a

4.4.1. Brisanje EPROM-a

Pre svakog programiranja TMS320E14 mora biti izbrisan UV (ultra

ljubi~a

4.4.2. Upisivanje koda u DSP

stim) zracima . Preporu~ljiva doza kojom procesor mora biti izlo`en (UV- intenzitet x vreme) je 15 Ws/cm2 . Tipi~na UV lampa 12 mWs/cm2 }e izbrisati procesor za 21 min. Lampa bi trebala da bude na 2.5 cm iznad ~ipa tokom brisanja.

Ukoliko imamo izbisan ~ip sada mo`emo u njega upisati kod u asembleru,

pisan

pomo}u instrukcija opisanih u 5.4.. Pre njegovog upisivanja u DSP , potrebno ga je prvo prevesti u ma{inski jezik. Konkretno, program u_fser.asm koristi (poziva) fajl std.inc, ovaj fajl je definicioni i u njemu se nalaze definisani svi registri, banke procesora i promenljive koje se upotrebljavaju za navedeni program. Prevo|enje u ma{inski oblik radi se programom za kompajliranje. Programi koji pru`aju podr{ku za rad sa asemblerskim fajlovima kreiraju i koriste COFF (Common Object File Format) , kao rezultat aktiviranja ovog programa (dspa.exe) dobijamo objektne fajlove u COFF formatu. Pored toga {to pravi objektne fajlove on u sebi ima linker (dsplink.exe) i debuger (otklanja gre{ke u izvornom kodu) . Krajnji fajl koji se dobije je u formatu (*.out) , on nije pogodan za upis u procesor pa je potrebno izvr{iti njegovo prevo|enje . To radi heksadecimalni konvertor (hex converter hex.exe) - konvertuje objektni fajl u fajl koji u sebi ima heksadecimalne brojeve , pogodne za upis u programsku memoriju. Programom ep.exe upisujemo kod u DSP . EPROM adapter koji je prikazan na slici 4.4 sluzi za povezivanje TMS320E14 sa TMS27C64 i ovaj ure|aj omogu}uje programiranje EPROM-a . Program sim50.exe (slika 4.5.) je simulator sa debugerom . U ovom programu mogu se pratiti stanja svih registra, kao i nala`enje gre{aka u kodu .

Page 39: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 38

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 38

ika 4.4. Simulator DSP-a

sl

slika 4.5. Adapter za programiranje EPROM-a

Page 40: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 39

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 39

4.4.3. Asembliranje korak po korak

Nakon provere programa u simulatoru sim50.exe

, ukoliko nije prijavljena

Proces generisanja hex fajla • xe

nikikakva gre{ka program je spreman za kompajliranje. Dati program *.asm sa svojim *.inc fajlom potrebno je iskopirati u direktorijum gde se nalazi program za kompajliranje sa svim svojim prate}im fajlovima.

Startovati program dspa.e , program treba biti konfigurisan u slede}em obliku : dspaa *.asm –v10 -c -s -w -l >Errors. Zna~enje pojedinih opcija opisano je u fajlu spru18d.pdf Nakon asembliranja dobijamo • dva fajla u istom direktorijumu *.obj , *.lst

era

• k.exe

• Fajl *.obj slu`i za linkovanje, naziv objektnog fajla kao i dve opcije linksadr`ane su u komandnom fajlu a.cmd Kada se zavr{i sa povezivanjem dspln linker pravi dva fajla *.out i

• fajl *.out upisao u EPROM potrebno ga je prevesti u heksadecimalni *.map Da bi seoblik i to radi program hexbin.exe , kao produkt aktiviranja ovog programa dobijamo fajlove *.bin i *.hex .

Upis u EPROM

Slede}i korak je da se fajl *.hex prekopira u direktorijum gde se nalazi

program za programiranje EPROM-a ep.exe . Startovanjem ovog programa odabiramo ure|aj za programiranje TMS27C64 . Ovaj program ima opciju da se proveri da li je programska memorija prazna (chek device blank). Ukoliko je prazna odaberemo opciju za programiranje . Kada se zavr{i sa programiranjem EPROM-a kao povratnu informaciju da je sve u redu program }e nam ispisati (verify device OK).

Page 41: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 40

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 40

4.5. Povezivanje DSP-a sa PC ra~unarom

Jedan od na~ina komunikacije DSP-a sa spolja{njim svetom je preko UART- (U

a niversal Asynchronous Reciver/Transmitter), koji podr`ava industrijski-standardni komunikacijski protokol RS-232. Pinovi na samom DSP-u slu`e sa ostvarivanje serijske komunikacije TxD (Transmit Data) i RxD (Recive Data) . Asinhroni resiver i transmiter imaju dva nezavisna bafera koji mogu raditi nezavisno ili istovremeno, tako|e imaju mogu}nost generisanja prekida pri prijemu i pri slanju podatka. Preporu~ljivo za RS-232 protokol je da je max. mogu}a komunikacija brzinom od 256 kbps a da pri tome du`ina kabla ne bude ve}a od 15 m. Na izlazu pinova TxD i RxD imamo TTL/CMOS (Complementary MOS) signale koji su (0 – 5) V. Ovi signali su suvi{e mali da bi se prenosili na daljinu, potrebno ih je povisiti i zato se ovi TTL signali odvode na kolo MAX232 kako bi se podigli na odgovaraju}i naponski nivo pogodan za prenos. Du` kabla koriste se naponski nivoi +12 V i -12 V (slika 4.6.2.) . Ovakav naponski nivo odabran je sa tim ciljem da se smanji verovatno}a gre{ke pri prenosu siganla na daljinu. Na slici 4.6.1. prikazano kolo MAX 232 .

slika 4.5.1.

Page 42: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 41

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 41

0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1

slika 4.5.2.

MAX 232 kolo ima zadatak da izvr{i konverziju TTL signala u signal pogodan za prenos . Slanje/prijem zapo~inje Start bitom, nakon njega ide paket podataka (u ovom primeru 8-bita) i na kraju ide Stop bit koji ozna~ava kraj prijema/slanja. Konfiguracija rada serijskog porta vr{i se preko SCON registra (za vi{e informacija pogledati fajl spru013c.pdf).

Na slici 4.5.3. prikazan je blok za serijsku komunikaciju. Deo za slanje sastoji se od TBR(Transmit Buffer Reg.) i TSR (Transmit Shift Reg.). Podatak se uvek upisuje u TBR i time se zapo~inje slanje , zatim se podatak prebacuje u TSR koji {alje bit po bit na pin TxD. Deo za primanje podatka sastoji se od dva 9-bitna registra RBR (Recive Buffer Reg.) i RSR (Recive Shift Reg.). Prijem podatka ozna~en je prvom negativnom ivicom. Najpre se podatak upisuje u RBR sa pina RxD, zatim se prebacuje u RSR .

LSB MSB +15 V

-15 V

+3 V

-0 V

3 V

Start bit Stop bit

8-bits data

Nedefinisan nivo

Logi~ka

Logi~ka

0

1

Page 43: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 42

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 42

Slika 4.5.3. Blok za serijsku komunikaciju

a slici 4.5.4. prikazan je DB9 priklju~ak ili serijski port sa nazna~enim pinovima.

N

slika 4.5.4. DB 9 priklju~ak

PC Com Port - EIA-574a DB-9 pin

RS-232/V.24 pin out on used for Asynchronous Data

Page 44: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 43

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 43

4.6. Generisanje PWM impulsa pomo}u DSP-a

4.6.1. Menad`er doga|aja

TMS320E14 menad`er doga|aja sastoji se od compare and capture dva

dsiste, compare

{ First Out) struktura i

4.6.2. Compare podsistem

po ma . Prvi podsistem ima naro~itu ulogu za generisanje PWM-a. Compare podsistem sastoji se od compare i action registraregister poredi njihove vrednosti sa vrednostima TMR1 i TMR2 tajmera. Kada je jednakost tih vrednosti detektovana, action register odgovara slanjem signala na odgovaraju}i izlazni pin, tako|e postoji mogu}nost generisanja prekida CPU. Compare podsistem ima opciju visoko preciznog PWM-a , u ovom PWM modu est kanala visoko-preciznog PWM-a mogu}i su kao izlazni.

Capture podsistem sastoji se od ~etiri FIFO (First Inulaznih pinova. Kada je promena detektovana na jednom od pinova , trenutne vrednosti TMR1 i TMR2 su sme{tene u FIFO . Prekid tako|e mo`e biti generisan .

Compare podsistem sastoji se od :

ra

a

6-bitni compare (CMPRx) registri su upotrebljeni za pore|enje sa odabranim

• {est 16-bitna compare regist• {est 16-bitna action registra • Visoko-preciznog PWM mod• Dva maskirana prekida

1tajmerom, dok 16-bitni action (ACTx) registri slu`e za kontrolu akcija na izlaznim pinovima. Vi{e o ovome nalazi se u fajlu spru013c.pdf . Vrednost koja se upi{e u tajmer bi}e vrednost frekvencije PWM-a .U tabeli 4.6.2 datavje frekvencija PWM-a u zavisnosti od moda rada. Compare podsistem prikazan je na slici 4.6.3. Ukoliko se napravi tabela u kojoj se v

rednosti menjaju po sinusnom zakonu , upisivanjem svake vrednosti u compare register po zavr{etku prethodne akcije dobijamo sinusni PWM, primer je prikazan na slici 4.6.4.

Page 45: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Digitalni signalni procesor DSP 44

Digitalni pog

tabela 4.6.2

sl

slika 4.6.4.

Timer 1

Timer 2 r

6

14 14

0 T MU

X

arat

o

t1

vrednosti iz compare reg.

o

ik

g

T

ns

a 4

en

CM

1

t1+

2T

ki kontroler zasnovan na TMS320C14 44

.6.3. Compare podsistem

erisanje impulsa compa rgistrom

P REG 16

4 Com

p

t2

t1+t2+t3

t

t

t

Timer u free-runing

t re

modu

2T 3T

Page 46: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 45

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 45

5.1.Realizacija i opis celokupnog ure|aja 5.1.1 Upravljački uređaj Ovaj uređaj omogućava samostalni rad pogonskog kontrolera. Baziran je na RISC procesoru PIC16F628, na sebi ima (2x16 karaktera) LCD displej i dva tastera koja korisniku omogućavaju što lakše menjanje parametara kontrolera. Pomoći jednog tastera korisnik može da se kreće po meniju, dok drugi taster služi za potvrdu. Upravljački uređaj podržava sledeće komunikacije : - RS232 - IC komunikaciju

Na slici je prikazan upravljački uređaj

Page 47: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 46

Digitalni pogonski k

5.1.2. Sklop za napajanje Jedan od va`nijih sklopova je upravo napaja~ki sklop bez ~ega ni{ta ne bi radilo . Napajanje je realizovano pomo}u dva LM 2574/LM 2574HV kola (raspored pinova je na slici 5.1.1.) .

slika 5.1.1. raspored pinova LM 2574

VB

U3

LM2574HV

1

3

5

7

4 2

FB

ON

/OFF

VIN

OUTPUT

GN

D

GN

D

C22

R34

+

-

MAI

N +

60 V

MA

IN S

UP

PLA

Y

1

2

P

+60 V

S

+

C21

D13R33

slika 5.1.2. {e

Ulazni napon od 60 V DC je suvi{e veliki dabi se napajala elektronika (potrebni naponisu od 15 i 5 V DC), zato se on prilago|avapomo}u ova dva navedena kola . LM 2574(Simple Swicher Step-Down VoltageRegulator) je integrisani prekida~ki spu{ta~napona za vise informacija videtiLM2574.pdf . Ovo kolo je velika-efikasnazamena za linearne stabilizatore napona, naslici 5.1.2. prikazana je el. {ema sklopa zanapajanje.

ontroler zasnovan na TMS320E14 46

+C26

R35

+5 V

D15

L2

U4 LM2574

7

5 1

3 4 2

OUTPUT

VIN FB

ON

/OFF

HS

HS

D14

+15 V

+C24

R36

+C23

L1

+C25

ma sklopa za napajanje

Page 48: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 47

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 47

5.2.1. Invertor i njegov driver

Q9

Q8

+15 V

R7

Q7e

D10

HIN2_A

1

2

3

C10

Q410b

Q7e

Q7

R27

C8

C14

LIN1_A

Q12 +

C4

C9

Q11e

R28

R8

R23

R10

Q7b

CONECTORR15

Q12b

Q12bD4

IDC_A

D11

R24

Q7b

R11100 WQ10

R31

LIN2_A

RS2

Q11b

R12

R22

Q9b

IR2130/LCC

8

141516

27

23

19

13

234567

109

11

26

22

18

28

24

20

1

17

21

25

12

FAULT

LO3LO2LO1

HO1

HO2

HO3

VS0

LIN1LIN2LIN3HIN1HIN2HIN3

CAOITRIP

CA-

VS1

VS2

VS3

VB1

VB2

VB3

VCC

_

_

_

VSS

Q11b

P

Q8b

C18

R16

HIN1_A

S

D6

LIN3_A

Q9e

S

R3

C3

D12

+

C20

S

D5

Q9e

Q8b

VB

Q11

+60 V

C15 Q10b

Q11e

R17

R29

C13

HIN3_A

FAULT_A

MOTOR 2

Q9b

slika 5.2.1. {ema invertora i njegovog drajvera

IR 2130 je visoko-naponski sna`ni MOSFET i IGBT drajver sa tri nezavisna visoka i niska izlazna kanala videti file: IR2130.pdf . Osnovne karakteristike kola su :

• Ulaz mu je logi~ki • Izlazni napon Uout (10-20V) • Postojanje podnaponske i prekostrujne za{tite • Odgovaraju}e ka{njenje za sve kanale • Vreme reagovanja ton/off = 675 & 425 ns • Naponski ofset Voffset = 600 V max.

Na slici 5.2.2. prikazan je raspored pinova IR 2130

slika 5.2.2. raspored pinova IR2130

Page 49: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 48

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 48

Gotov hardver ima mogu}nost upravljanja dva motora tako da postoji jo{ jedan identi~an invertor sa drajverom, {ema je ista kao i 5.2.1. (pogledati file : plcc.dsn)

Invertor je na~injen od MOSFET-ova IR520 . Karakteristi~no za ovu vrstu tranzistora je da imaju malu otpornost silikonske oblasti ,ova mogu}nost kombinovana sa velikom brzinom prekidanja omogu}ava pravljenje ure|aja velike efikasnosti i ta~nosti . Ku}i{te D2 pak ra|eno je u SMD (Surface Mount Device) tehnici. Na slici 5.2.3 prikazan je MOSFET, njegova oznaka u el.{emama i izgled ku}i{ta.

slika 5.2.3. Oznaka MOSFET-a u el. {emama i izgled ku}i{ta

Page 50: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 49

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 49

5.3.1. Prenaponska i podnaponska za{tita

R48

RA

+15 V

FAULT_B

U12A

140933

21

R50

FAULT_A

+5 VR51

U12B

140935

64

+15 V

C2

+

-

U13NB

LM3395

42

312

R49

R46

R46

C1

+5 V

+

-

U13NA

LM339

7

61

312

R47RB

+60 V

slika 5.3.1. {ema prenaponske i podnaponske za{tite Operacioni poja~ava~i LM339 rade kao komparatori. Ukoliko do|e do detekcije gre{ke odnosno prevelikog ili malog napona na izlazima logi~kih kola pojavi}e se visoko stanje. Krajevi logi~kih kola priklju~eni su za reset pinove (RA i RB) D flip-flopova CD4013, samim tim oni se resetuju ~im se pojavi podnapon ili prenapon. Ova za{tita je jako bitna za drajvere i MOSFET-ove naro~ito za rezim rada motora pri smanjenju brzine. Ovaj proces predstavljen je na slici 5.3.2. . Kada dolazi do smanjenja brzine u jednom delu karakteristike motor radi u generatorskom re`imu i predaje energiju kolu ( proces 1-2-3) , napon DC kola raste . Za ovakve re`ime potrebno je imati otpornik koji bi tro{io akumulisanu energiju. Na slikama 5.3.3. i 5.3.4. prikazana su ku}i{ta operacionog poja~ava~a i logi~kog kola .

Page 51: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 50

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 50

-0.5 -0.2 0.1 0.4 0.7

slika 5.3.2. karakteristika motora za prelazak iz

motornog u generatorski re`im rada

slika 5.3.3. zna~enje i raspored pinova ku}i~ta operacionog poja~ava~a LM339

f1 f2 < f1 M

G

1

2

3 Mopt

Page 52: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 51

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 51

slika 5.3.4. raspored i zna~enje pinova i NOTAND kola MC14093

Page 53: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 52

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 52

5.4.1. Sklop za merenje brzine

IOP12

R79

FP12

U17A

4013

5

3

1

2

64

DA

CLK

QA

QA

SA

RA

C39

R93

C38

U14F

145841312

R89

U14E14584

1110

R95

+15 V

R94

R78

R90

R92

U17B

4013

9

11

13

12

810

DB

CLK

QB

QB

SB

RB

IOP13

R96

FP13

R91

slika 5.4.1. {ema sklopa za merenje brzine

Slika 5.4.2. raspored i zna~enje pinova D flip-flopa CD4013

Page 54: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 53

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 53

slika 5.4.3 raspored i zna~enje pinova NE kola MC14584

Page 55: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 54

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 54

5.5.1.Sklop za merenje struje DC kola

CAP1

C31

Q19

+

-U13NA

LM3397

61

12

+5 V

+15 V

R60

Idc_A

R55

+

-U13NA

LM3397

61

3

R56

+15 VR61

R59

C32

IO2

R58

C33

R57

CAP0

Idc_B

slika 5.5.1. {ema za merenje struje

5.6.1. Sklop za serijsku komunikaciju

VCC

+ C7

+ C6

+ C8

U15

MAX232E

134526

129

1110

138

147

C1+C1-C2+C2-V+V-

R1OUTR2OUT

T1INT2IN

R1INR2IN

T1OUTT2OUT

RxD

+ C9

serial con

DB9

594837261

TxD

slika 5.6.1. {ema vezivanja MAX232 kola kao posrednik izme|u DSP-a i DB9 konektora

Page 56: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Realizacija i opis celokupnog ure|aja 55

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 55

5.7.1. Izgled celokupnog ure|aja

slika 5.7.1 izgled celokupnog ure|aja

Page 57: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Softver 56

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 56

r

5.1. Softve

5.1.1. Program “U_fser.asm” U ovom asemblerskom programu kori{}en je fajl std.inc. u kome su

definisani svi registri i banke kao i promenljive koje se upotrebljavaju u programu U_fser.asm. Rad programa bazira se na dva prekida (interrupts) i to prekid tajmera i prekid serijske veze . Da bi zapo~eo sa radom potrebno je na PC-u pokrenuti jedan od komunikacionih programa. Parametri veze su definisani sa jednim stop bitom. Du`ina podatka je 8 bita , nema provere parnosti, brzina prenosa podatka 9600 bps-a . Komunikacijski protokol realizovan je na slede}i na~in.

• Prvi podatak koji se {alje sa PC na DSP je informacijski 8-bitni

podatak (inf_byte) • Drugi podatak je ni`ih 8 bita neke vrednosti (rpodlow) • Tre}i podatak je vi{ih 8 bita neke vrednosti (rpodhigh)

inf_byte (vrednost hex) zna~enje 01 h napon motora A 02 h frekvencija motora A 04 h napon motora B 08 h frekvencija motora B

010 h smer motora A 020 h smer motora B 040 h nije definisan 080 h nije definisan

Tabela 5.1.1. zna~enje inf_byte podatka

Kada se po{alje prvi podatak sa PC, DSP je iskonfigurisan tako da ~im primi

podatak generi{e prekid. U prekidnoj rutini Rxint, ispituje se koja je informacija pristigla na osnovu tabele 5.1.1. Slede}a dva podatka koja se prime spajaju se u jednu 16 – bitnu vrednost. U zavisnosti od inf_byte to mo`e biti podatak o naponu , frekvenciji , smeru ….

Primer: ako je poslat podatak inf_byte=02 h, to zna~i da }e slede}a dva podatka biti vrednost frekvencije . Na osnovu informacije o frekvenciji program odlu~uje da li da napon odr`ava na nominalnu vrednost Un ili U/f=const. Nakon toga vr{i se prora~un ugla VoltAng_Calc , to je pointer ili pokaziva~ na podatak koji se ~ita iz sinusne tabele. Ovaj pro~itani podatak je vrednost koja se upisuje u

Page 58: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Softver 57

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 57

CMP registar . Na osnovu ovog podatka i ekvivalentnog pomeraja dobijamo vrednosti trajanja impulsa i za druge dve faze . Po zavr{etku akcije ACT registra generi{e se prekid, tako da program ponovo prora~unava koju }e vrednost ~itati iz sinusne tabele i na osnovu nje stvara impulse za uklju~ivanje i isklju~ivanje tranzistora. U glavnom delu programa vr{i se konfigurisanje I/O porta tj. odgovaraju}i pinovi se deklari{u kao ulazni ili kao izlazni, defini{e se PWM mod, a vrednost koja se upi{e u tajmer ozna~ava frekvenciju PWM-a (tajmer radi u takozvanom free-runing modu). Vr{i se i konfigurisanje serijskog porta . Algoritam rada programa prikazan je na slici 5.1.2.

Start

Pravljenje konstanti

Pozivanje std.inc fajla

Konfigurisanje I/O pinova

Konfigurisanje tajmera i PWM-a

Konfigurisanje Serijskog porta

Maskiranje prekida tajmera i serijske veze

slika 5.1.2. algoritam rada glavnog programa

Beskona~na petlja

Page 59: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Softver 58

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 58

Listing svih asemblerskih kodova za DSP i PIC 16F628 nalaze se u direktorijumu SOFTWARE Na slikama 5.1.3. i 5.1.4. prikazani su algoritmi prekida sa serijskog porta i tajmera.

Rx_int

Snimanje trenuutne vrednosti ACC

Brisanje zastavice prekida IF

Primaju se tri podatka jedan za drugim

Na osnovu inf_pod , utvr|uje se vrsta slede}a dva podatka i

za koji su motor 1 ili 2 ?? (frekvencija, napon ili smer)

Da li je pristigao inf_pod

Primaju se dva podatka i na osnovu njih pravi 16-

bitna vrednost

slika 5.1.3. algoritam prekidne rutine serijskog porta

Kraj prekidne rutine

Page 60: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Softver 59

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 59

Tm_int

Snimanje trenutne vrednosti ACC

Brisanje zastavice prekida

Obra|uje se samo frekvencija

U=UnDa li je f>fn

U=(Un/fn)*f

Prora~un ugla VoltAng_Calc

(pointer vrednosti iz sinusne tabele)

Na osnovu VoltAng_Calc i ekvivalentnih pomeraja

dobijamo vrednosti za druge dve faze

Upis vrednosti u ACT reg

slika 5.1.5. algoritam prekidne rutine tajmera

Kraj prekidne rutine

Page 61: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Softver 60

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 60

5.1.2. Program “lcdprint.asm”

Ovaj program služi za programiranje PIC 16F628 mikrokontrolera. Ovaj program omogućava samostalan rad digitalnog pogonskog kontrolera. Pritiskom na odgovarajući taster na displeju se ispisuje poruka (promena smera M1, M2, promena brzOn sadrži rutine za prekid prouzrokovan pritiskom na tastere taster.inc , prekidnu rutinu za primljen podatak sa serijskog porta, rutinu za inicijalizaciju serijskog porta rs232.inc , rutinu za ispis podatka na LCD kao i njegovu inicijalizaciju lcd.inc hc595.inc . Algoritam rada programa lcdprint.asm može se predstaviti na sledeći način :

Definisanje promenjivih i

pozivanje definisanih *.inc fajlova

Definisanje I/O porta

Inicijalizacija UARTA Inicijalizacija LCD

Linicijalizacija tastera

Ispis texta na LCD

Definisanje prekida UARTAPrekid pritisnutog tastera

Slika 5.1.6 Algoritam rada glavnog programa lcdprint.asm

Beskonačna petlja

Page 62: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Softver 61

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 61

5.2.1. Programi u VB za komunikaciju DSP sa PC

Program je pisan u VB 6.0 i sadrži sve potrbne stvari da korisniku na što lakši način omogući menjanje parametra dvoosnog asinhronog pogona. Program sa pogonskim kontrolerom komunicira putem serijske komunikacije po već definisanom komunikacijskom protokolu. Na slici 5.2.1. prikazan je algoritam rada programa digpogcon.exe

Start

Uvodni prozor i opis programa

Definisanje konstanti i promenjivih

Konfigurisanje UARTA

Da li je promena parametra M1 ili M2 ?? i

unos podatka o frekvenciji

Slanje podatka po komunikacijskom

protokolu

slika 5.2.1 algoritam rada programa digpogcon.exe

Ukoliko nije kraj vrati se

Page 63: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Softver 62

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 62

Izgled prozora programa digpogcon.exe

Page 64: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Aplikacije 63

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320C14 63

Aplikacije u kojima se može primeniti pogonski kontroler

Page 65: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Aplikacije 64

Digitalni pogonski kontroler zasnovan

na TMS320C14 64

Page 66: Univerzitet u Beogradu Elektrotehni~ki Fakultet Labaratorija za

Literatura 65

Digitalni pogonski kontroler zasnovan na TMS320E14 65

2

Literatura

1. Branko Mitrakovi} , “Asinhrone ma{ine” . AC Tehnical Reference file: ac_teh_reference.pdf

3. Slobodan N. Vukosavi} , “ Bele{ke sa predavanja iz MUEP-a” 4. Slobodan N. Vukosavi} ,Vlada Vu~kovi} , “ Zakon skalarnog upravljanja” 5. Texas Instruments, “Digital Signal Processing Solution for AC motor”, file :

bpra043.pdf 6. Texas Instruments, ”TMS320C1X User’s Guide”, file : spru013c.pdf 7. Texas Instruments, ”TMSC1X/C2X/C2xx/C5X Assembly Language Tools”,

file : spru018d.pdf 8. Cadence product family, “Orcad capture, Pspice , Layout User’s guide”, files

: capug.pdf, psug.pdf, layug.pdf 9. RS 232 data interface file : RS 232 Tutorial.htm 10. Interfaceing Serial Port file : serial.pdf 11 1

1. Aleksandar Radovanovi} “PC modemske komunikacije” 2. Programiranje PIC16F628 mikrokontrolera3. Biblija , “Visual Basic 6”