基于TMS320C6713的磁悬浮动量轮控制系统的硬件设计与应用
来源： 作者： 发布时间：2014-12-15 15:01:15 浏览量：2.2.3 其他电路
串口电路：系统可以通过RS232串口与PC机进行通讯，这可以利用DSP内部的MCBSP模块以软件模拟的方式来实现，硬件上把帧同步输入和数据接收端接在一起形成UART的输入端，把数据发送端作为UART的输出端，然后将UART接至MAX3232，形成了RS232串口。需要注意的是，根据MCBSP的工作特点，需要将实际数据扩展为16位(0用0x0000表示，1 用0xFFFF表示)。
测速电路：红外测速信号需要经过一定的脉冲整形电路来产生DSP的中断输入，主要是让测速信号经过微分电路、比较电路和与门产生沿陡峭的脉冲信号，再经过单稳触发电路调整脉冲宽度就形成了符合要求的中断信号。
CPLD：在系统中所需要实现的很多逻辑功能可以通过CPLD实现，这样可以避免去寻找专用的简单逻辑器件，并且CPLD编程方便、功能强大、节省空间，可以提高系统的性能。在本系统中，CPLD采用的是5V/3.3V兼容的CY37064，主要用来实现如下功能：AD和DA的译码；复位信号的与运算；AD中断信号的与运算；DA启动信号的脉宽扩展；扩展IO等。
3 硬件平台的应用与实验结果
3.1 控制算法的选取
控制算法主要采用PID、交叉反馈和数字滤波。PID是控制的基础，实现基本的悬浮，交叉反馈用来克制转子旋转时的进动和章动，同时设计一个切比雪夫二型4阶带阻滤波器来克服结构模态的影响，该滤波器中心频率为910Hz，陷波宽度为40Hz，陷波深度为20分贝。将连续域的传递函数经过双线性变换可得到如下公式：
y(k)中的各项依次为比例输出部分模压电感、积分输出部分、微分输出部分和交叉反馈输出部分。要确定上面公式中的系数，需要首先确定偏置电流和系统的刚度、阻尼，从而得出负刚度和电流比例系数，进而得出各参数，先通过仿真选定初值，然后通过实验反复调整参数，直至得到满意的效果为止共模电感器[4]。
3.2 软件开发与实验结果
在硬件平台建立好之后，便可以通过仿真器将PC机和目标系统连接起来，在CCS集成开发环境下进行软件的开发，它支持C和汇编。经过优化的可执行代码可以下载到系统当中，利用单步执行和设置断点等方法进行功能上的调试。
磁悬浮动量轮控制系统的软件结构流程如图4所示。系统复位后程序首先进行系统初始化，包括 配置PLL得到所需要的系统时钟，初始化EMIF以保证SDRAM、AD和DA正常工作，初始化TIMER、IO、中断和EDMA；然后启动TIMER开始工作，按一定的频率触发AD采样，当AD中断到来时，功率电感器DSP就读出数据并按一定的控制算法计算得出控制输出，然后写入DA缓存当中，最后触发DA转换。当下一个AD中断到来时再重复上面的过程。同时转速信号通过脉冲处理电路生成中断信号，触发DSP用于转速处理的中断程序，可实现转子转速和转向的在线测量。当PC机发出指工型电感器令时，则进入相应的中断程序作出响应。看门狗电路在程序运行不正常时，可以触发RESET信号，重新加载程序代码，恢复程序的正常运行。
实验表明，该硬件平台使得程序执行的时间大大缩短，从而可以将采样率提高到以前（以TMS320C32为核心）的10倍以上，大大提高了系统的性能，目前动量轮转子可以达到12 000r/min，在工作转速下，轴承处转子的振动小于10μm。
本文构建了基于TMS320C6713的磁悬浮动量轮控制系统的硬件平台，并借助该平台进行了控制软件的开发，通过硬件系统优良的性能很好地实现了外转子动量轮原理样机在高速旋转下的稳定悬浮，基本满足了各种性能指标，电感生产为下一步集中精力进行控制算法的研究改进和提高系统的性能提供了有力保证。
参考文献
[1] 张剀.磁悬浮动量轮系统研究[博士学位论文].清华大学工程物理系，2004.
[2] TMS320C6713B Floating-point Digital Signal Processor.Texas Instrument，2005.
[3] TMS320C6000 DSP 32-Bit Timer Reference Guide.TexasInstrument，2005.
[4] G.施韦策，H.布鲁勒，A.特拉克斯勒著，虞烈，袁崇军译.主动磁轴承基础、性能及应用.北京：新时代出版社，1997.
采用CN3153电子烟充电电路设计图 标签：CN3153(1)应用电路(218)MCU(898)电路特性： 1、恒压充电最高电压4.2V 2、充电电流为405mA。 3、也可以调整充电电流，调整第2管脚到地的电阻，计算公式为：ICH =
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[充电器]其次测试设备最好能够按照IEC61000-3-2IEC谐波测试 通过上面的分析，我们清楚了IEC61000-4-7和IEC61000-3-2之间的区别和关系。 所以要实现IEC谐波测试，首先要保证测试设备满足IEC61000-4-7的标准要求，其测试结果才是正确的。 其次测试设备最好能够按照IEC61000-3-2中的类别划分要求，针对不同类别的设备，给出对应的结果，并且能够与标准限值做相应的对比，给出结论，这样的测试才是真正有用、有效的设备。 采用功率分析仪可以在满足IEC61000-4-7的标准下，实现IEC61000-3-2的谐波
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