采用DSP控制器的4個(gè)誤解

1、采用dsp控制器的4個(gè)誤解馬達(dá)控制設(shè)計(jì)人員近來在家用電器產(chǎn)品與伺服驅(qū)動(dòng)器等各種應(yīng)用中的進(jìn)展都碰到了障礙，必需在控制器性能或昂貴的價(jià)格之間舉行挑選。大多數(shù)馬達(dá)控制應(yīng)用本身成本較低。獲得市場(chǎng)接受的必須條件之一就是產(chǎn)品價(jià)格要有吸引力，這就意味著必需挑選能夠?qū)崿F(xiàn)工作目的的、從事其他作用有限的最便宜控制器。基于 的智能控制器正在轉(zhuǎn)變這種狀況，僵局被打破，基于 dsp 的新型控制器在相當(dāng)適中的價(jià)格上實(shí)現(xiàn)了顯著的性能提高。如赫茲常量以及六步通信 (six step commutation) 等容易的控制算法難以實(shí)現(xiàn)高效率與優(yōu)化機(jī)身大小所需的性能?；?dsp 的智能控制器在兩個(gè)方面轉(zhuǎn)變了上述狀況。首先，其添

2、加了計(jì)數(shù)能力。這使得設(shè)計(jì)人員能夠?qū)嵤┬阅芨叩目刂扑惴?，如磁?chǎng)定向控制。第二，計(jì)算強(qiáng)度更高的算法還使設(shè)計(jì)人員能夠用法更高效的馬達(dá)。舉例來說，我們可用永磁馬達(dá)替代 ac 感應(yīng)馬達(dá)，這就進(jìn)一步提高了效率與動(dòng)態(tài)性能。固然，性能也有助于設(shè)計(jì)人員去除機(jī)械組件，采納適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)大小，并在控制器上集成更多功能，從而優(yōu)化其系統(tǒng)成本。能夠集成諸如速度、定位、轉(zhuǎn)矩?cái)嗝嫔?(torque profile generation)、功率因素校正等更多功能的能力使設(shè)計(jì)人員能夠以更低的成本做更多的事情。計(jì)算強(qiáng)度較大的矢量控制等先進(jìn)技術(shù)的所謂“問題”在于乘法與累加 (mac) 運(yùn)算占領(lǐng)了算法的大部分。標(biāo)準(zhǔn)的 8、16 或 3

3、2 位微控制器不能處理上述運(yùn)算，由于缺少適當(dāng)?shù)募軜?gòu)來實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)效率。終于，這就意味著我們必需將設(shè)計(jì)從根本上舉行改變，不是改變到 dsp，而是進(jìn)展到基于 dsp 的 32 位控制器。人們對(duì)采納 dsp 控制器有許多頻繁的誤會(huì)，這絲毫不足為奇，例如：* dsp 控制器不具備馬達(dá)控制外設(shè)；* 代碼密度問題使基于 dsp 的 32 位系統(tǒng)難以讓人接受；* dsp可能會(huì)較好地適合控制算法，但卻不能很好地處理其他控制任務(wù)；* dsp 軟件很困難，設(shè)計(jì)人員必需忍受無實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與良好的工具支持之苦。我們不妨來研究一下上述誤會(huì)。外設(shè)集成在提到重載 (heavy-duty)數(shù)字信號(hào)處理時(shí)，馬達(dá)控制工程師頭腦里最先

4、浮現(xiàn)的主意可能就是擅長舉行數(shù)字計(jì)算工作的 dsp 控制器了-但是如何處理通用集成的外設(shè)功能呢？今日的馬達(dá)控制 dsp 就馬達(dá)控制應(yīng)用舉行了優(yōu)化，片上集成脈寬調(diào)制器 ()、接口、通信端口以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器 () 等功能。其還包括了大量的快閃存儲(chǔ)器和 ram，這就消退了對(duì)外部存儲(chǔ)器設(shè)備的需求。代碼密度實(shí)際上，傳統(tǒng)的 32 位微控制器架構(gòu)在代碼密度上有內(nèi)在的弱點(diǎn)，這對(duì)存儲(chǔ)器容量有限的低成本應(yīng)用而言是關(guān)鍵性問題。新型 32 位 dsp 架構(gòu)采納經(jīng)過仔細(xì)挑選的 16 位與 32 位命令混合，實(shí)現(xiàn)了最佳的代碼密度。僅在需要時(shí)才用法 32 位命令。以控制為導(dǎo)向的架構(gòu)最佳的 32 位 dsp 控制器帶有原子讀取-修改-寫入命令等功能，可簡化編程，其中斷等待時(shí)光也較短，不足 100 納秒，從而實(shí)現(xiàn)了響應(yīng)性超強(qiáng)的 cpu。軟件支持dsp 匯編程序已進(jìn)展到了幾乎很少要求編寫匯編代碼的高級(jí)水平。此外，算法開發(fā)也變得容易得多。例如， (ti) 提供了浩大的常用算法庫，可立刻運(yùn)行在其處理器上，還有 bios?，一種專為 dsp 優(yōu)化的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。假如需要定制算法，我們還將提供協(xié)助。為了創(chuàng)建自己的算法，工程師可利用iqmath? 工