管驱动方式，的耐量小，故采用光耦阴极接限流电阻的驱动电路形式，电路如图所示。毕业设计最终论文主电路图光耦隔离电路通用变频调速系统的软件设计系列的体系结构是专为实时信号处理而设计的，它有灵活的指令集高速的运算能力改进的并行结构有效的成本。的运行频率达到了，其运行速度是通常工业控制中使用的等单片机无法比拟的，该是专为电动机控制而设计的，它兼有的高运算速度和单片机的强大控制能力。的软件开发大体上有两种形式种是直接编写汇编语言进行编译连接另种是编写语言程序，用语言优化器进行编译连接。本系统软件是采用直接编写汇编语言而成的。芯片特点概述公司的芯片作为控制器系列的新成员，是平台下的种定点芯片。芯片提供了低成本低功耗高性能的处理能力，对电机的数字化控制非常有用。几种先进外设被集成到该芯片内，以形成真正的单芯片控制器。在与现存控制器芯片代码兼容的同时，芯片具有处理性能更好外设集成度更高程序存储器更大转换速度更快等特点，是电机数字化控制的升级产品。有以下些特点采用高性能静态技术，使得供电电压降为，减少了控制器的功耗的执行速度使得指令周期缩短到，从而提高了控制器的实时控制能力。基于的核，保证了系列代码和系列代码兼容。片内有高达字的程序存储器，高达字的数据程序，字双口和字的单口。两个事件管理器模块和，每个包括两个位通用定时器个位脉宽调制通道。它们能够实现三相反相器控制的对称和非对称波形当外部引脚出现低电平时快速关闭通道可编程的死区控制以防止上下桥臂同时输出触发脉冲个捕获单元片内光电编码器接口电路通道转换器。事件管理器模块适合用于控制交流感应电机无刷直流电机开关磁阻电机步进电机多级电机和逆变器。可扩展的外部存储器总共字空间字程序存储器空间字数据存储器空间字寻址空间。看门狗定时器模块。位转换器最小转换时间为，可选择由两个事件管理器来触发两个通道输入转换器或个通道输入的转换器。控制器局域网络模块。串行通信接口模块。位的串行外设接口模块。基于锁相环的时钟发生器。高达个可单独编程或复用的通用输入输出引脚。个外部中断两个电极驱动保护复位和两个可屏蔽中断。电源管理包括种低功耗模式，能独立地将外设器件转入低功耗工作模式。内部资源与功能如图所示。的事件管理器提供了两个事件管理器和模块，用于运动控制和电机控制。每个事件管理器模块都含有两个位通用可编程定时器，。个全比较单元和与之对应的脉宽调制电路。个捕获单元。正交编码脉冲电路。中断逻辑。图示出了事件管理器的结构框图。图内部资源与功能图事件管理器结构框图个位通用定时器可用于产生采样周期，为捕获单元和单元提供时基，也可作为比较单元产生输出和软件定时的时基。每定时器各有种工作模式，各带个比较逻辑单元，当计数器值与比较寄存器值相等时，比较匹配发生，产生相应动作。每个全比较单元以定时器为时基，可输出路带可编程死区的脉冲每个简单比较单元以定时器为时基，可输出路脉冲。通过设定定时器工作在不同方式，可选择全比较单元输出非对称波对称波或空间矢量波。全比较单元的路电压波形可作为交流感应电机或直流无刷电机三相功率放大器的输入信号，还可用于控制开关磁阻电机和同步磁阻电机，以及传统的直流电机和步进电机简单比较单元输出的路脉冲可用于功率因素校正谐波抑制等。捕捉单元用于高速的自动管理，它监视输入引脚上信号的变化，记录输入事件发生时的计数器值，即记录下事件所发生的时刻，并且该部件的工作由内部定时器同步，不需要干预。正交编码脉冲电路的时间基准由定时器提供。光电编码器产生的相位差的，两路脉冲输入到单元的，引脚后，单元的方向检测逻辑首先判断两脉冲前沿到达的先后，进而决定计数器的计数方向，实现鉴相电路对这两个正交脉冲输入信号的两个边沿进行计数，从而产生输入序列的倍频作为定时器的输入时钟。内核有个可屏蔽中断和个非屏蔽中断。中断的优先级最高。从到，优先级依次降低。事件管理器中断分为三组，分别在，和上向产生中断请求。每个中断组均有个中断标志寄存器和个中断屏蔽寄存器。三个中断组包括了全部的事件管理器各部件产生的中断源，用户可根据需要配置中断屏蔽寄存器，编制中断服务程序以满足各种复杂的控制要求。波形生成原理与控制算法技术目前已经在实际中得到非常普遍的应用。经过长期的发展，大致可分为电压电流和磁通也称电压空间矢量。其中电压和电流是从电源角度出发的，而电压空间矢量是从电动机角度出发的。本文主要介绍电压技术，电压技术主要是电压信号的生成技术，产生电压信号的方法分为硬件法和软件法两类。硬件法中最实用的是采用专用集成电路，如等。软件法是使电路成本最低的方法，它通过实时计算来产生波形。但是实时计算对控制器的运算速度要求非常高，无疑是能满足这要求的性价比最理想的控制器。电压信号实时计算需要数学模型。建立数学模型的方法有多种，例如谐波消去法等面积法采样型以及由它们派生出来的各种算法。本文采用的是对称规则采样法。生成波的数学模型对称规则采样法是以每个三角波的对称轴底点对称轴所对应的时间作为采样时刻。过三角波的对称轴与正弦波的交点，作平行轴的平行线，该平行线与三角波的两个腰的交点作为波开和关的时刻，如图所示。因为这两个交点是对称的，所以称为对称规则采样法。图对称规则采用法下面推导其数学模型。设三角载波幅值为，正弦调制信号为，其中调制度。从图可以看出，∽，故有由式可得取样时刻脉冲的频宽脉冲两边的间隙宽度为生成脉冲中各参数的计算脉冲的周期界由同步调制原理可知，载波比常数，由此可得调制度由式可知脉冲的脉宽与调制度成正比，而脉宽又决定了脉冲序列的基波电压的幅值，即决定了变频器正弦电压的幅值。因此在恒调频调压时有式中，为常数。各取样时刻的正弦函数如图所示，同步调制使正弦调制波上升段的过零点与三角载波下降段过零点重合，并把该时刻作为零时刻。由于对称规则采样法的采样时刻是在每个三角波的负峰值处，所以各采样时刻这里对应第个采样时刻，各采样时刻的正弦函数为，图各取样时刻的正弦函数对于正弦函数，可以预先计算出幅值为的正弦函数对应于各点的值，把计算结果制成表格，称为基准正弦函数表，存于中，以备查用。对于三相正弦函数，用移动查表指针的方法，由同张基准正弦函数表可以确定出三相的正弦函数值。具体地说，从基准正弦函数表中查取值时的正弦函数值，即相的正弦函数值将查表的地址指针向前移动个单元，查得的值即为相的正弦函数值同理，将地址指针向后移动个单元，查得的值即为相的正弦函数值。分段同步调制时的载波比同步调制方式中，载波比为常数且为的倍数。考虑到固定的载波比，在正弦调制频率的高频段，可能过高，以至于超过主电路功率开关器件的最高频率，以及过短，以至小于定时器控制所允许的时间而在低频段，过低可能使负载电机产生较大的转矩脉动和噪声。因此采用分段同步调制，即低频段采用大载波比，高频段采用小载波比。这里采用六段同步调制，取生成波形控制寄存器设置控制寄存器是指为产生波而需要设置的事件管理器中的特殊功能寄存器。为了得到期望中的理想波形输出，不但要求有正确的算法，正确地设置控制寄存器同样也是极其关键的。控制寄存器的设置顺序为设置定时周期寄存器。设置动作控制寄存器。设置死区时间控制寄存器。初始化。设置比较控制寄存器。设置定时器控制寄存器。在每个采样周期重写。生成波的基本设计思想利用生成波的，限流启动电路泵升控制电路过压欠压保护电路电源转换电路片外存储器扩展接口电路频率信号输入电路时钟电路主电路引脚图参考文献江明，王伟变频调速技术的发展概况及趋势安徽机电学院学报满永奎通用变频器及其应用北京机械工业出版社，张燕宾变频调速应用技术北京机械工业出版社，陈伯时电力拖动自动控制系统，第版北京机械工业出版社，余吴守，减英杰电气传动的脉宽调制控制技术北京机械工业出版社，卢慧芬基于的控制波形生成的种方法机电工程于福振，吴玉广智能功率模块及其应用微电机，，何志坚，何礼高，邓智泉种基于第四代的集成化小功率逆变器设计机床电器，，谢莉萍，陈林康种采用智能功率模块的变频调速系统电力电子技术盛祖权，张立模块驱动及保护技术电焊机李广海，叶勇，蒋静坪驱动和保护电路的研究电子技术应用王晓明，王玲电动机的公司的应用北京北京航空航天大学出版社，韦文武基于的感应电机变频调速系统的研究太原理工大学硕士学位文，太原理工大学，曹建文基于数字化交流调速试验平台的研究太原理工大学硕士学位论文，太原理工大学，江思敏硬件开发教程北京机械工业出版社，刘和平结构原理及应用北京北京航空航天大学出版社，马宪民，桂佑林空间电压矢量的简单算法佳木斯大学学报，谢庆国，阂松，沈轶全数字交流调速系统软件设计计算机工程与应用致谢在本论文完成之际，我要向所有给予我教导关心支持和帮助的人表示最衷心的感谢,衷心感谢我的导师王洪希老师,本论文从选题到实验以及论文的撰写都是在王老师的悉心指导和帮助下完成的，他为本文的研究和撰写提供了各种技术资料和技术咨询，王老师对学科前沿和研究方向的敏锐洞察使我受益匪浅，特别是王老师在许多学科关键问题上的正确指导才使得本论文得以顺利完成。王老师的广博学识严谨治学态度以及锐意进取诲人不倦持之以恒的精神品质令我终生难忘，将使我受益终身,论文同时得到了电气信息工程学院其他老师的指导关心和帮助，在