直流电机四象限斩波调速系统设计

1、直流电机四象限斩波调速系统设计硬件平台： 三相 IGBT 桥(带缓冲) Ti 的 DSP 2407a开发板及变频调速电路控制板 开发环境： CCS2.2编程语言： C 语言和 ASM 汇编语言实现功能：控制 T1,T2,T3,T4 开关管的动作状态，实现直流电动机的正反向运行，而且由电 动和制动工作状态。主电路图如下具体实现方式 T1-T4 组成全桥电路，又称为 H 桥型电路。电机的工作状态跟供电方式有关1) 电动机正向电动状态运行，变换器工作在第一象限，使T4 导通， T2、T3 关断，根据转速要求对 T1 进行 PWM 调制，此时变换器等效为一个降压斩波电路，能量由输入直流 电源供向负载。

2、2) 电动机正向制动状态可以使 T4 导通， T1,T3 关断，变换器等效为一个升压斩波电路， 调 控 T2 ，电动机的反电势升压变换得到一个略大于 Ud 的电压， 使得电动机的输出电流反 向，电磁转矩反向，直流电机运行在发电制动状态，电机的能量就回馈到电网，转速下 降。3) 电动机反向电动状态运行原理跟正向相似，即第三象限运行，使T2 导通， T1,T4 关断，对 T3 进行 PWM 调制4) 电动机反向制动状态同正向原理，使T2 导通， T1,T3 关断，调控 T4, 电机可以运行于反向制动状态。开始图 1.1 DSP 控制流程图 注： Key1 按奇数次为正向启动，偶数次为正向制动。Ke

3、y2 按奇数次为反向启动，偶数次为反向制动。Key3 为加电压 从 012V 分辨率为 1/32Key4 为减电压 从 012V 分辨率为 1/32 闭环采用测速发电机反馈速度输出开环程序如下：/ 该程序利用 EVA 模块的 PWM1-PWM4 引脚产生不同占空比的方波调节直流电机的 电压#include "C2407A.h"#include "stdio.h"#define Tc_half 2000#define KEY1_run0X0F3D/电动机正向转动（按奇数次） ，正向制动（按偶数次）#define KEY1_stop0X0F37/ 电动机反向

4、转动（按奇数次） ，反向转动（按偶数次 ）#define KEY2_run0X0FD3/电动机加速“”#define KEY2_stop0X0F73/ 电动机减速“”#define stop0X0FFF/ 00001111 1111 1111 全部输出强制为高int Ton=1000;/声明一个外部变量int K1,K2,K3,K4=0;int key1,key2,key3,key4=0;int flag=0;int initial()asm(" setc INTM");/DISABLE_INTS();asm(" setc SXM");/ 符号位扩展有效

5、asm(" clrc OVM");/ 累加器中结果正常溢出asm(" clrc CNF");/ B0 被配置为数据存储空间*SCSR1=0x0304;/ CLKIN=20M ， CLKOUT=2*CLKIN=40M*WDCR=0x0e8;/ 不 使 能 看 门 狗 ， 因 为 SCSR2 中 的WDOVERRIDE/ 即 WD 保护位复位后的缺省值为 1，故可以用/ 软件禁止看门狗*IMR=0x02;/ 禁止所有中断*IFR=0xFF;/ 清除全部中断标志， "写 1 清 0"WSGR=0X0000;/ 禁止所有的等待状态/ 定时器

6、1 的初始化子程序 int timer1int（）/ 允许定时器 1 的下溢中断/ 清除定时器 1 下溢中断*EVAIMRA=*EV AIMRA|0X0200;*EVAIFRA=*EV AIFRA&0X0200;标志*EVAIMRB=0X0000 蔽所有事件管理器中断 ?*EVAIMRC=0X0000;*T1CNT=0X00;/ EVA 模块的 PWM 初始化程序/ 屏/ Timer1 的计数器清零int pwminitial()*MCRA=*MCRA|0X0fc0; *ACTRA=stop;效 0000*DBTCONA=0X05F4;*CMPR1=Ton;*CMPR2=Ton; *T

7、1PR=2000;CMPR1-3 ，以确定不/ 被配置为基本功能方式， PWM1-6/ PWM6 ， 4，2 高有效， PWM5 ， 3，1 低有/ 使能死区控制/ 设置 定时器 1 的周 期寄 存器， 并设置/ 同的输出占空比*COMCONA=0X8200; *T1CON=0X0842;/ 使能比较操作/ 定时器 1 为连续增减/ 定时器 1 下溢中断服务程序 设定好占空比初始值设为 1000 void interrupt GISR2( )extern Ton;flag=*EVAIFRA&0X0200;if(flag!=0x0200)asm(" clrc INTM"

8、;);return;/ENABLE_INTS( ); / 允许总中断/ 如果不是定时器 1 周期中断，则直接返回/ 如果是定时器 1 周期中断定时器1 的周期中断，则执行下面的产生pwm 程序*EV AIFRA=*EV AIFRA&0X0200;/ 清除定时器 1 下溢中断标志asm(" clrc INTM");/ENABLE_INTS( ); / 允许总中断，因一 进中断服务程序后总中断就自动关闭了return ;/ 中断返回/ 但可能由于干扰会引起他们的执行，故该中断服务程序无额外操作，直接返回 void interrupt nothing( )asm(&quo

9、t; clrc INTM");/ENABLE_INTS( ); / 允许总中断，因一 进中断服务程序后总中断就自动关闭了return; / 中断返回void inline ENABLE_INTS( )/开总中断asm(" clrc INTM");/void inline DISABLE_INTS()/关总中断/ asm(" setc INTM ");/ 键扫描程序int keyscan() extern K1,K2,K3,K4;extern key1,key2,key3,key4;K1=key;/asm("IN K1,0007h&qu

10、ot;);K2=key;/asm("IN K2,0007h");K3=key;/asm("IN K3,0007h");K4=key;/asm("IN K4,0007h");/K1 if(K1&&0X0001=0|K2&&0X0002|K3&&0X0004|K4&&0X0008) delay(); /去抖 K1=key;/asm("IN K1,0007h");K2=key;/asm("IN K2,0007h");K3=key;/asm

11、("IN K3,0007h");K4=key;/asm("IN K4,0007h");if(K1&&0X0001=0) key1=(key1+1)%2;/ 键 1 按下if(K2&&0X0002=0) key2=(key2+1)%2;/ 键 2 按下if(K3&&0X0001=0)key3=1;if(K4&&0X0002=0)key4=1; / 键 3 按下/ 键 4 按下return;/首先检测 KEY3,KEY4 有无变化 上下限比较后加减 1，返回一个 Ton 值/然后检查 KEY1,

12、KEY2 有无变化 /比如 KEY0 初值为 0，按了一次后 / KEY0 初值为 1，按了一次后如有变化进入去抖环节并记录下来 对应的变量和KEY1,KEY2 检测到的新值与原值做如下运算KEY0=(0+1)%2)=1 有正向制动改为正向运行KEY0=(1+1)%2)=0 由正向运行改为正向制动/返回键值int delay()int i; for(i=0;i+;i<5000)i=i;/ 主程序void main() extern key1,key2,key3,key4; / 定义四个键的初值int t=0;initial();/ 系统初始化timer1int();/ 定时器 1 的初始

13、化pwminitial();/pwm 初始化asm(" clrc INTM");/ENABLE_INTS(); / 允许总中断 while(1) keyscan();if(key1=1)*ACTRA=KEY1_run ;/电动机正向转动(按奇数次)for(;)keyscan(); if(key1=0) *ACTRA=KEY1_stop;/电动机正向制动(按偶数次)break;else if(key3=1|t<20) / 分为 20 档 电机转速有 20 个档位t=t+1;/ 每个档位差为 0.6v 电压差，对应占空比 100/2000;else if(key4=1|t>0)t=t-1;*CMPR1=200*t;*CMPR2=200*t;else if(key2=1)*ACTRA=KEY2_run;/ 电动机反向转动(按奇