DSP在电气传动系统中的应用

前言

第1章 DSP芯片概述

1.1 引言

1.1.1 数字控制的优点

1.1.2 数字控制器

1.2 DSP芯片发展

1.3 DSP芯片的特征

1.3.1 哈佛结构

1.3.2 流水线技术

1.3.3 硬件乘法器

1.3.4 特殊的DSP指令

1.3.5 快速的指令周期

1.4 TI公司的DSP芯片

第2章 TMS320x240xDSP结构

2.1 结构概述

2.2 TMS320x2xxDSP的CPU的结构

2.2.1 CPU内部总线结构

2.2.2 中央处理单元（CPU）的结构

2.3 存储空间管理

2.3.1 程序存储器

2.3.2 数据存储器

2.3.3 I／O空间

2.4 程序控制

2.4.1 程序地址的产生

2.4.2 程序跳转、调用和返回

2.5 I／O接口模块概述

2.5.1 事件管理器模块

2.5.2 模／数转换器（ADC）模块

2.5.3 局域网控制器（CAN）模块

2.5.4 串行通信接口（SCI）模块

2.5.5 串行外部设备接口（SPI）模块

2.5.6 锁相环（PLL）时钟模块

2.5.7 数字I／O接口

2.5.8 外部存储器接口

2.5.9 看门狗（WD）定时器模块

2.6 系统配置寄存器

2.7 系统中断

第3章 基于TMS320x240xDSP的硬件设计

3.1 TMS320x240xDSP硬件设计概述

3.2 最小系统设计

3.2.1 时钟电路

3.2.2 复位电路

3.2.3 电源设计

3.2.4 JTAG仿真口

3.2.5 混合电压和逻辑系统设计

3.2.6 外部存储器接口

3.3 模／数转换器接口应用

3.3.1 电流的检测

3.3.2 电压的检测

3.4 脉宽调制接口设计

3.4.1 智能功率模块（IPM）的接口

3.4.2 2SD315A驱动模块的接口

3.4.3 M57962L驱动模块的接口

3.4.4 故障信号的综合

3.5 光电编码器接口设计

3.6 串行通信接口设计

3.7 串行外部设备接口设计

3.8 CAN总线接口设计

3.9 键盘显示接口设计

第4章 电气传动系统的软件设计

4.1 电气传动系统软件设计特点

4.2 电气传动系统软件设计语言

4.2.1 用纯ASM语言编程

4.2.2 用c语言编程

4.2.3 用C语言／ASM语言混合编程

4.3 电气传动系统软件设计

4.3.1 数的定标

4.3.2 中断处理

4.3.3 软件项目文件

第5章 电气传动系统的软件辅助设计

5.1 软件辅助设计的意义

5.2 Code Composer Studio集成开发环境

5.2.1 Code Composer Studio集成开发环境简介

5.2.2 Code Wright编辑器

5.2.3 工作空间

5.2.4 GEL

5.2.5 断点管理器

5.2.6 存储器浏览窗口

5.2.7 书签

5.3 TI公司的技术支持

5.3.1 CCS的Help

5.3.2 TI公司网站

5.3.3 电动机控制软件库

5.4 Matlab辅助设计

5.4.1 超级计算器

5.4.2 数据表生成器

5.4.3 曲线拟合器

5.4.4 数字滤波器设计与分析器

5.5 强大的Uhtra Edit／UE Studio编辑器

5.5.1 列模式

5.5.2 高级替换

5.5.3 代码辅助编辑功能

5.5.4 比较文本

5.6 Visual Assistx智能编程工具

5.6.1 VA概况

5.6.2 代码智能输入

5.6.3 代码重构

5.6.4 代码导航

5.6.5 代码阅读

5.7 项目图工具

5.7.1 Visio

5.7.2 X mind脑图工具

第6章 电气传动系统常用算法

6.1 PI控制器

6.1.1 模拟PI控制的模型

6.1.2 数字PI控制器算法

6.1.3 PI控制器的实现

6.2 坐标变换

6.2.1 Clarke变换

6.2.2 Park变换

6.2.3 Clarke变换的实现

6.2.4 E弦余弦的计算

6.2.5 Park变换的实现

6.3 正弦脉宽调制(SPWM)

6.3.1 SPWM的数字控制

6.3.2 SPWM的数字实现算法

6.4 空间矢量脉宽调制(SVPWM)

6.4.1 SVPWM基本原理

6.4.2 SVPWM实现算法

第7章 异步电动机矢量控制系统设计

7.1 三相异步电动机的数学模型

7.2 矢量控制原理

7.3 矢量控制系统的构成

7.4 矢量控制系统的实现

7.4.1 软件构成

7.4.2 基准和标幺化模型

7.4.3 数据格式

7.4.4 电流反馈信号的软件处理

7.4.5 速度反馈信号的软件处理

7.4.6 电流模型

7.4.7 矢量控制系统编程

第8章 三相PWM整流器的设计

8.1 三相PWM整流器的数学模型

8.1.1 三相静止坐标系下的系统模型

8.1.2 两相静止坐标系下的系统模型

8.1.3 两相同步旋转坐标系下的系统模型

8.2 三相PWM整流器的控制方法

8.3 三相PWM整流器控制系统的构成

8.4 三相PWM整流器系统的实现

8.4.1 软件模块化结构

8.4.2 AD7891的操作

8.4.3 直流母线电压的软件处理

8.4.4 交流输入电流的软件处理

8.4.5 同步信号的软件处理

8.4.6 PWM整流器系统的编程

第9章 基于TMS320F2812DSP的矢量控制系统设计

9.1 TMS320F2812DSP特征

9.1.1 TMS320F2812DSP时钟单元

9.1.2 TMS320F2812DSP存储空间

9.1.3 TMS320F2812DSP中断

9.2 TMS320F2812DSP的C语言编程

9.2.1 TMS320F2812DSP头文件的定义

9.2.2 TMS320F2812DSP链接命令文件的定义

9.2.3 IQ math库函数的使用

9.3 基于TMS320F2812DSP的异步电动机矢量控制系统

9.3.1 电流检测模块

9.3.2 速度测量模块

9.3.3 坐标变换模块

9.3.4 电流模型

9.3.5 SVPWM模块

9.3.6 主程序及中断服务子程序

参考文献

《DSP在电气传动系统中的应用》在简要介绍德州仪器公司的TMS320x240x结构和内部资源的基础上，针对电气传动系统的应用，详细介绍了基于DSP数字信号处理器（DSP）的硬件设计，给出了大量的应用电路；以模块化设计思想为基础，介绍了DSP的软件组成和设计方法，并给出了电气传动系统中常用的算法软件；为提高软件开发效率，介绍了在软件设计中常用的辅助工具；为方便读者能快速掌握DSP在电气传动系统中的应用，给出了异步电动机和三相PWM整流器控制系统的设计实例，并简要介绍了基于TMS320F2812 DSP的软件设计方法。
　　《DSP在电气传动系统中的应用》可供电力电子及电气传动、自动化和电气工程等应用领域的工程技术人员和科研人员阅读和参考，也可作为高等学校相关专业的教师、研究生和高年级本科生的参考书。