基于dsp的混合式步進電動機細分控制研究（碩士論文）doc

17 基于 引言 步進電動機的細分驅動是通過控制各相繞組中的電流，使它們按一定的規(guī)律上升或下降，即在零電流到最大電流之間形成多個穩(wěn)定的中間電流狀態(tài)，相應的合成磁場矢量的方向也存在多個中間狀態(tài)，且按細分步距旋轉。其中合成磁場矢量的幅值決定了步進電動機旋轉力矩的大小，合成磁場矢量的方向決定了細分后步距角的大小。 步進電動機的細分控制理論自其產生已經經歷了近二十年的發(fā)展。過去由于受到電子元器件在開關頻率、負載能力、運算速度等諸多方面的制約，很長一段時間細分控制的實際應用很少 。隨著微電子技術特別是單片機嵌入式系統(tǒng)及 進電動機的細分控制也得到了充分發(fā)展。 目前，步進電動機的細分驅動電路大多都由單片機控制，單片機控制的步進電動機細分驅動電路不僅減小了控制系統(tǒng)的體積、簡化了電路，同時進一步提高了細分精度和控制系統(tǒng)的智能化。 隨著 成了交流電動機矢量控制、直接轉矩控制、無刷直流電機控制、永磁同步電機矢量控制等多種先進、復雜的電機控制方式。形成了電動機控制領域的一次新的技術熱潮。 18 本章基于 術，結合步進電動 機的細分控制理論實現(xiàn)了對混合式步進電動機的有效控制，并對其關鍵電路進行了設計。 相混合式步進電動機細分控制原理 24 進電動機角速度波動的特點 步進電動機的平均轉速與控制脈沖頻率邏輯通電狀態(tài)1平均轉速： 1N (r/s) (3則平均角速度： 122 N (s) (3步進電動機運行時，根據(jù)其運動形式的特點，可將整個頻域分為極低頻、低頻和高頻等幾種運行狀態(tài)。 1. 極低頻運行狀態(tài) 步進電動機運行在極低頻狀態(tài)時，有 1/即控制脈沖的周期或間隔時間大于停止時間動機每走一步，都是單步響應過程，電動機按其自然頻率振蕩可衰減到靜止。式 (3，電動機的平均角速度很小，但是在自由振蕩過程中最大角速度可以達到相當大的值。實際上在該頻域內電動機處于斷續(xù)運行狀態(tài)，角速度波動很大，在其正的最大值和負的最大值之間變化。 19 2. 低頻運行狀態(tài) 步進電動機運行在低頻狀態(tài)時，有01 / 4f f，在這個頻段內，控制脈沖的時間間隔比停止時間小，單步的角速度振蕩不能衰減到零。但是控制脈沖的間隔時間比自由振蕩周期的四分之一要長，所以一般有過沖或超調。在這個頻段內啟動電動機時，初始條件比較復雜，在不利的情況下可能產生明顯的振蕩，包括0這就是通常所說的低頻共振點。 3. 高頻運行狀態(tài) 高頻運行狀態(tài)時，有4在這個頻段內，控制脈沖的周期小于自由振蕩周期的四分之一 ，所以在這一頻段內電動機啟動時，第一步的角位移肯定不會超過一個步距角，即產生滯后的動態(tài)誤差。電動機連續(xù)穩(wěn)態(tài)運行時，也就不會有步進的感覺。于是把04為步進電動機進入高頻運行頻域的分界線，也就是步進電動機進入比較連續(xù)平穩(wěn)運行的分界線。 從以上分析可以看出，步進電動機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。這種由步進電動機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器的正常運轉非常不利。為此當步進電動機在極低頻運行狀態(tài)和低頻運行狀態(tài)這兩個頻段運行時，有必要采用細分控制技術，降低電動機轉矩波動和角速度波動，提高速度控制精度，減少運轉噪音，提高電動機使用 20 壽命。 相混合式步進電動機細分驅動的基本原理 從前一章（ 中 步進電動機的電磁模型可知，當步進電動機兩相同時通電流時，不計鐵心飽和的影響，應用疊加原理，可得到步進電動機的電磁轉矩： s i n c o se o a e o b eT k i k i (3兩相混合式步進電動機的距角特性為正弦曲線這一特性非常重要，它是步進電動機 細分控制得以實現(xiàn)的理論基礎。 當轉子穩(wěn)定在某一位置時，即 0則： s in c o sa e b (3為了實現(xiàn)恒力矩驅動，并保持力矩輸出為最大值，假設 A 相電流的變化取三角函數(shù)關系，即： (3則： (3式中 為電動機軸預置位置的電角度。 則步進電動機的電磁轉矩式 (3表示為： s i n ( )e o m eT k i 21 (3此時，兩相混合式步進電動機可以作為一臺多極兩相永磁同步電動機分析，如果轉子有它的特性相當于一臺 2p (此例 2p =8)個極的兩相同步電動機。對于理想化模型（不計鐵心飽和的影響），兩相混合式步進電動機定子兩相分別通入模擬的正、余弦電流則可得到類似同步機的轉矩特性，使電動機均勻旋轉。微步驅動正是用有限的數(shù)字化電流模擬正余弦電流，從而得到比較好的控制效果。 當電動機轉子由 轉過 090 電角度，電動機則轉過一個步距角。按式 (3電動機 A、 當 變化 01 ，步進電動機轉子就轉過 1/360 的步距角，從而實現(xiàn)電動機的 360 細分控制。由 的不同就可以確立不同的細分方式。圖 3 取 /16 步長，即電動機 8 細分時在一個步距角內電機 A、 B 相電流的變化情況。 2 B 相 電 流 理 論 值B 相 電 流 實 際 值A 相 電 流 理 論 值A 相 電 流 實 際 值0圖 3、 B 兩相在 8 細 分時的電流變化情況 細分時兩相電流的值可按下式計算得到： 22 0090c o s ( )90s i n ( )i i (3其中： n 為細分數(shù)； s 為步數(shù)。 式 (3為兩相混合式步進電動機電細分數(shù)學模型。由此可見，對于不同的細分數(shù)，便可以實現(xiàn)步進電動機的細分驅動。 由圖 3知，實際實現(xiàn)的是一條多階梯的梯形曲線，用來擬合需要的正余 弦曲線，所以也將其稱之為擬正弦曲線。理論上，只要將細分的步長設置得足夠細（實際受電動機自身性能與控制器性能的影響不可能一直細分下去），此時的兩相混合式步進電動機在特性上就是一臺多極兩相永磁同步電機。 通過分析，我們可以看到，例如在 8 細分控制時，電動機整步步進時的每一步此時需要前進 8 個微步，在細分數(shù)提高后電動機每一個整步需要的微步數(shù)更多，也就是每個微步的步距角更小。同樣的時間間隔，電動機整步運行時每前進一步，在細分控制時就要前進許多的微步。這樣當步進電動機低速運行時采用細分控制后，就可以降低電動機轉矩波動和角 速度波動，從而達到提高速度控制精度、減少運轉噪音、提高電動機使用壽命的目的。 于 步進電動機細分驅動及其實現(xiàn) 進電動機細分驅動方案的選擇 23 實現(xiàn)細分驅動是減小步距角、提高步進分辨率、增加電動機運行平穩(wěn)性的一種行之有效的方法。步進電動機細分運行時，細分的均勻性是首先要考慮的。通常步進電動機細分驅動有等電流細分驅動和電流矢量恒幅均勻旋轉法。等電流細分驅動法在每次繞組電流進行切換時，不是將繞組電流全部通入或切除，而是在一相繞組電流保持不變的情況下，另一相繞組電流均勻地增大或減小，這樣 電動機的合成磁場只旋轉原電弧角的一部分，轉子轉過的角度也為步距角的一部分，實現(xiàn)了步進電動機的細分驅動。這時額定電流是臺階式的通入或切除，電流分成多少個臺階，則轉子就以同樣的次數(shù)轉過一個步距角。 步進電動機的細分控制，從本質上講是通過對步進電動機的勵磁繞組中電流的控制，使步進電動機內部的合成磁場為均勻的圓形旋轉磁場，從而實現(xiàn)步進電動機步距角的細分。一般情況下，合成磁場矢量的幅值決定了步進電動機旋轉力矩的大小，相鄰兩合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步距角的大小。 由于等電流細分驅動法在原理上不能保證均勻細分步距角 ，而步距角不均勻又容易引起步進電動機的振蕩和失步。另外，由于電流矢量的幅值不斷改變，輸出力矩的大小也無法保持恒定。 因此，要想實現(xiàn)對步進電 動機的恒力矩均勻細分控制，必須合理控制電動機繞組中的電流使步進電動機內部合成磁場的幅值恒定，而且每個進給脈沖所引起的合成磁場的角度變化也要均勻。 24 我們知道 在空間上彼此相差 2m的 m 相繞組，分別通以相位上相差 2m而幅值相同的 正弦電流，則合成的電流矢量（或磁場矢量，這里認為電流矢量與磁場矢量成線性關系）便在空間作旋轉運動，且幅值保持不變。 目前報道的步進電動機細分驅動器多采用量化的梯形波、正弦波作為細分驅動的驅動電流波形，但事實上這些電流波形在一般的步進電動機上均不能得到滿意的細分精度 25。本文在選擇了合理的電流波形的基礎上，提出了基于 制的斬波恒流細分驅動方案及實現(xiàn)技術。 兩相混合式步進電動機簡化結構圖如圖 3示，步進電動機的電角度為 090 ，則通入的電流相位也應該為 090 。 圖 3相四拍混合式步進電動機簡化結構圖 當步進電動機的兩相相電流按式 (3化時，則合成電流矢量 以 25 2 ( ) ( )22j j j j j b i i e e e e e i r r r (3這是一個以 為幅角。這樣，每當 的值發(fā)生變化時，則合成的矢量轉過一個相應的角度，且幅值大小保持不變，實現(xiàn)了恒力矩、均勻步距角的細分驅動。利用 式 (3得到 n 細分后 A、 化后制成表格的形式存入 進電動機運行時，只要從表中取出與步數(shù) s 相對應的電流數(shù)據(jù)送入控制電路中，即可實現(xiàn)對步進電動機相繞組電流的控制，從而達到細分步距角的目的。 其硬件電路設計 為了簡化電路，減小體積，本文采用了 制細分驅動電路的方案。 制的步進電動機細分驅動電路根據(jù)末級功放管的工作狀態(tài)可分為放大型和開關型兩種。放大 型步進電機細分驅動電路中末級功放管的輸出電流直接受 出的電壓控制，電路較為簡單，電流的控制精度也較高，但是由于末級功放管工作在放大狀態(tài)，使功放管的功耗較大，發(fā)熱嚴重，容易引起晶體管的溫漂影響驅動電路的性能。甚至還可能由于晶體管的熱擊穿，使電路不能正常工作。因此該電路一般應用于驅動電流較小、控制精度較高、散熱情況較好的場合。 開關型步進電機細分驅動電路有斬波式和脈寬調制（ 兩 26 種。斬波式細分驅動電路不斷對電機繞組中的電流進行檢測，并通過反饋電阻轉換為電壓形式，然后和 D/A 轉換器輸出的控制電壓進行比較，若檢測出的值大于控制電壓，電路將使功放管截止，反之，使功放管導通，這樣保證了繞組兩端的電壓與 D/寬調制（ 細分驅動電路是把 D/A 轉換器輸出的控制電壓加在脈寬調制電路的輸入端，脈寬調制電路將輸入的控制電壓轉換成相應脈沖寬度的矩形波，通過對功放管通斷時間的控制，改變輸出到電機繞組上的平均電流。 斬波恒流細分驅動方案的原理為：由 出 存儲的細分電流控制信號，經 D/與取樣信號進行比較，形成斬波控制信號，控制各功率管前級驅動電路的導通和關斷，實現(xiàn)繞組中電流的閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)步距的精確細分。系統(tǒng)框圖如圖 3示。 27 T M S 3 2 0 L F 2 4 0 7 P 微處理器前級驅動和功放電路斬波比較電路D / / 濾 波 /放大電路保護電路參數(shù)輸入狀態(tài)顯示通訊接口件系統(tǒng)原理圖 由前面分析可知，為了克服諸多不利因素，我們選擇處理速度很快、接口功能強大、片上資源豐富，非常適合用于各種監(jiān)測與控制的美國德州儀器公司 （ 為檢測控制單元的處理器。 司的 列 有改進的哈佛結構，可以通過外部總線分別訪問數(shù)據(jù)、程序、 I/O 三個獨立的尋址空間，其具體的片上資源和技術特點如下： (1) 高性能的靜態(tài) 術， 4種用于減少功耗的省電方式 (2) 5020指令周期 (3) 存儲器 片內由 544 字節(jié)的雙口 28 16K 字節(jié)的 共 244K 字節(jié)的存儲器尋址空間 (64K 字節(jié)的程序空間， 64 64K 字節(jié)的 I/O 空間和 32K 字節(jié)的全局空間 )； (4) 事件管理器 ( 12 個比較 /脈寬調制 (道； 3 個 16位通用定時器； 3 個 16位全比較和簡單比較單元； 4 個捕獲單元，其中兩個具有直接連接正交編碼器脈沖的能力； (5) 2 個 8通道 10 位模數(shù)轉換器 (6) 28 個獨立可編程多路復用 I/O 引腳 (7) 帶適時中斷 (看門狗 (時器模塊 (8) 異步串行通訊接口 9) 同步串行外設接口 10)基于掃描的仿真 面就對基于 制的步進電動機細分驅動主要電路分別加以介紹。 29 由 振電路、地址鎖存器、譯碼器、 控步進電動機的細分倍數(shù)、啟停頻率、運行頻率、行走步數(shù)、正反轉、電動機清零、以及啟停信號等的控制既可由鍵盤進行，也可通過與上位機的串行口通信通道由上位機設置。狀態(tài)顯示提供當前通電相、相電流大小、電動機運行時間、當前運行步數(shù)、正反轉等的顯示，并將工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳送給上位機。單 片機的主要功能是輸出 。根據(jù)轉換精度的要求， D/位的，亦可選擇 12位的。本系統(tǒng)選用 位 D/16。 16把 4個 D/個比較器組合在單個的 C(上， 4個 D/個轉換器的輸出電壓均可采用下式表示： / 2 5 6D A C i R E N (30 ,1, ., 2 5 6N ，對應于 8位的 輸入碼 0D 7D （此處為細分電流控制信號），通過調節(jié)可調節(jié)步進電動機繞組中電流的幅值。 2功率驅動電路 工作中，步進電動機細分電流控制信號的 D/A 轉換值0 16 內部各比較器 同向輸入端，繞組電流取樣信號反向輸入端。斬波恒流驅動采用固定頻率的方波與比較器輸出信號調制成斬波控制信號，控制繞組的通電時間，使反饋電壓。合理選擇續(xù)流回路就可使繞組中的電流值在一定的平均值上下波動，且波動范圍不大。 調制用方波信號頻率為 產生，且各相是同頻斬波， 不會產生差拍現(xiàn)象，所以消除了電磁噪聲。為防止因比較器漂移或干擾導致功率開關管誤導通，把斬波控制信號與相序控制信號相與后去控制功放管。 當開關管截止時，并聯(lián) 恢復續(xù)流二極管 D、繞組 L 及主電源構成泄放回路。與單純 R 釋能電路相比 ， 能電路使功耗和電流紋波增加較小，而電流下降速度大大加快。電流取樣信號由精密電流傳感放大器 71 完成。當繞組電流流過其內部 35精密取樣電阻時，經內部電路變化，轉換為輸出電壓信號： ( 5 0 0 / )o u t o u t L O A I A A (3其中71 外部調壓電阻，阻值按設計要求選定。71 同時具有電流檢測與放大功能，從而大大方便了整個電路的設計與調試。 功率開關管 (功放管 )是功放電路中的關鍵部分，影響著整個系統(tǒng) 31 的功耗和體積。由于所設計的驅動器主要用來驅動額定電流 3A、額定電壓 27V 以下的步進電動機，故選用高頻 率場效應晶體管40 (00V，7A)作為開關管。 40導通電阻很小。因此，即使電機長時間運轉，該 殼本身的溫度比較低，不須外加風扇。 為了提高步進電動機的工作可靠性，消除電機電感性繞組的串擾，本系統(tǒng)無論從驅動部分還是反饋部分都進行了隔離。驅動隔離采用高速光耦合 器 6隔離元件，一方面可以實現(xiàn)前級控制電路 同步進電動機繞組的隔離，另一方面使功率開關管的驅動變得方便可靠。反饋通道的濾波部分采用無源低通濾波器，其作用是高速衰減繞組 (電感線圈 )在開關時截止頻率以上的瞬時高頻電壓信號，從而避免控制電路做出太迅速的反應，可以有效地防止步進電動機的振蕩。線性光耦電路的作用是將濾波后的采樣電阻反饋信號線性地傳輸給比較器。 3恒流斬波控制環(huán)節(jié) 如圖 3示，本系統(tǒng)采用德州儀器公司的 實現(xiàn)恒流斬波功能，其核心部分為脈沖寬度比較器，并具有 1 個振蕩器、 2 個運算放大器、 1個觸發(fā)器和 1個 5壓源等，其 5、 6 腳外接 T 確定了振蕩器產生的鋸齒波頻率。在實際應用中 定了振蕩器產生的鋸齒波頻率。在實際應用中采用其中一個運算放大器作為恒流 32 斬波的控制單元，電流給定由一個運算放大器 成的射極跟隨器給出，實現(xiàn)了恒流給定與 內部運算放大器的隔離，提高了給定的抗干擾能力。調節(jié)器采用 流反饋經過一階低通濾波接至運算放大器的 1 腳，增加了電流檢測的抗干擾能力； 4 腳為死區(qū)控制端，在該端加入 下的電壓后可將 最大占空比提高到 100%，減少功率管的開通和關斷損耗。 1 21 51 071 691 381 11 4321I C 1 1R 3 6I C 1 2 : 1 6 : 2R 4 8C 1 9R 4 0C 2 0P 2R 6 0R 4 3C 1 8C 1 7R 3 7R 4 7P 3R 4 14 6523231+斬 波 信 號V S 0- I N 1F 1 E C 1V C C+ I N 2E 2G N N 2E 1O 0R 3 8圖 3恒流斬波控制電路 本系統(tǒng)采用“上斬下不斬”的驅動方式實現(xiàn)恒流斬波功能，下面僅以一個工作節(jié)拍為例來說明調節(jié)原理，如圖 3示。在 間 ，則 高，大于鋸齒波電壓，則 8腳輸出為高電平，則 為 33 無效電平，關斷 直降到 刻又開始了下一斬波周期，從而實現(xiàn)了恒流斬波調節(jié)。 t/t2 t3 3流斬波工作原理 4電流反饋電路設計 步進電動機 A、 B 相繞組電流的采樣信號從功率驅動電路的個采樣點以電壓的形式輸出，由于采樣電阻為 2W，所以對 2A 的繞組電流輸出的電 壓即為 1V，因為繞組電流存在正反向，則輸出電壓也存在正反向。這一電壓需要送到電流反饋電路進行限幅、偏置等處理。 6547T L 0 8 42 7 7 v+5 7 7 F H 0 8 4R S 1R 1 2R 1 3R 1 1R 1 0電流反饋電路 圖 3 A 相電流反饋電路， B 相電流反饋電路與之相同。從圖 34 中可以看到，在第一級運算放大器輸入電壓0 0161(3通過調節(jié)可變電阻 1按比例調節(jié)0反饋電壓的幅值在某一個范圍內變化，第二級運算放大器為一升壓電路，使其輸出電壓2 2161a a R E F H (3通過第二級運算放大器可以使輸出到 3 5過電流保護電路設計 為防止燒毀 片需要對其數(shù)字電源進行過電壓 /欠電壓保護，這里使用了芯片 具有的過電壓和欠壓保護功能，這里不再詳述。另外本系 統(tǒng)需要保護的是步進電動機，為防止步進電動機故障燒毀，系統(tǒng)必須在電動機繞組電流過高時停止對電動機供電。為此設計了過電流保護電路如圖 3示。 42312 . 9 3 5 8R 1 6R 1 3 7 5 圖 3動機電流保護電路 如圖 3示，過電流保護電路采用了 較器，由兩只分壓電阻 5V 電壓分壓至 1V，送到比較器同相端。 電流采樣電路送來的 A、 B 兩相電流信號經過兩只二極管送比較器反向端，比較器輸出 信號經過電平轉換后送處理器的 腳。平時比較器反向端的電壓較低，所以比較器輸出 都是高電平。以 何一處的電壓超過 輸出一低電平。這個低電平信號將在 片內部產生一個最高等級的中斷，使 號停止輸出，則電動機斷電。電阻 電容構成一個濾波環(huán)節(jié)，防止系統(tǒng)因外界干擾而誤觸發(fā)。由于電動機繞組電流采樣電阻為 ，對應于 動機電流為 此當電動機電流超過 系統(tǒng)將保護動作。 步進電動機細分驅動器的軟件主要由主控程序、細分驅動程序、鍵處理程序、顯示數(shù)據(jù)處理及顯示驅動程序、通信監(jiān)控程序等部分組成，結構如圖 3示。 36 主程序細分驅動程序監(jiān)控程序鍵處理程序顯示程序圖 3制軟件結構框圖 下面對于細分驅動控制軟件設計中的主要問題分別加以介紹。 （ 1）主程序。主要包括各個中斷出入口的定義、各個模塊初始化、微步進步長 s 的計算、電流差值的求取、電動機旋轉方向的確定、外部命令信號的采集和處理以及 號生成等內容。 步進電動機控制軟件主程序在 所有初始化后就打開 行通訊中斷，讀取上位機發(fā)送來的各種外部信號，這些信號包括電動機旋轉的方向選擇、轉速大小選擇、開機 /停機信號。以及通過讀取撥位開關確定電動機給定電流的峰值大小。在轉速由上位機給定后，最關鍵的任務就是計算細分步長 s。計算細分步長 s 的工作主要按以下步驟完成24。 第一步，求事件管理器 A 的 時器的計數(shù)頻率。本設計選用時器 存器的計數(shù)周期為 256，由于 時鐘頻率為8以 時器的計數(shù)頻率為： / 2 5 6 3 1 2 5 0 (3 37 第二步，求步進電動機脈沖頻率。以電動機轉速 240 轉 /分鐘計算，假設步進電動機的步距角為 則可以求出步進電動機步進脈沖頻率為： 00( 2 4 0 / 6 0 ) * 3 6 0 / 1 . 5 9 6 0 (3第三步，求得電動機細分數(shù)為： / 3 1 2 5 0 / 9 6 0 3 2f f (3第四步，求步長值： 2 5 6 / 8 (3在步長值求出后，就可以查表求出電流給定的基值，結合電動機給定電流的峰值輸入，就可以確定電流的給定值。再讀取電流反饋 出的差值經 成 號后，結合 電動機正反轉信號輸出一起送到電動機功率驅動電路，實現(xiàn)電動機驅動運行，主程序具體的流程如圖 3示。 38 開始D S P 內 部 寄 存器初始化A D C 模 塊初始化E V A 初 始 化S C I 初 始 化讀上位機輸入信息確定給定電流峰值確定細分步長 D C 電 流信號實際值求差值，生成斬波信號P W M 、 I / 應中斷，停機停機？停機程序流程圖 在主程序中電動機旋轉方向由 I/ （ 2）函數(shù)表的形成。 本文采用了類似于文 24中的方法。在實時 用中實現(xiàn)非線性運算，一般都采取適當降低運算精度來提高程序的運算速度。查表 39 法是快速實現(xiàn)非線性運算最常用的方法。采用這種方法必須根據(jù)自變量的范圍和精度制作一張表格。顯然，輸入的范圍越大，精度要求越高，則所需的表格就越大。查表法所需的表格就越大，即存儲量也越大。查表 法求值所需的計算就是根據(jù)輸入值確定表的地址，根據(jù)地址就可以得到相應的值，因而運算量較小。對于正余弦函數(shù)而言，由于正弦函數(shù)是周期函數(shù)，函數(shù)值在 1 和 1 之間，用查表法比較適合。 在 處理器中，采用定點數(shù)進行數(shù)值運算，其操作數(shù)采用整型數(shù)來表示。一個整型數(shù)的最大表示范圍取決于 長越長，所能表示的數(shù)的范圍越大，精度也越高。本設計采用 16 位字長。采用的定點數(shù)定標為 定點運算方式可參考有關技術資料。 表示范圍為 32767 32768 之間， 此時 1 用 32767 來表示， 1 用 32767 來表示。對于正弦函數(shù) )，制作一個 512 點的表格并實現(xiàn)查表的方法如下： 首先，產生 512 點值的 C 語言程序如下表示： #N 512 #512 12 ) i； 40 i=0； 表 1 細分電流數(shù)讀 表 2 細分電流數(shù)選擇相序s128？讀 表 1 細分電流數(shù)讀 表 2 細分電流數(shù)細分計數(shù)器減1到達細分數(shù)？56 細分時的軟件流程圖 （ 4） A/D 轉換程序模塊。 模數(shù)轉換模塊（ 有以下特性： 帶內置 S/H 的 10位模數(shù)轉換模塊 多達 16 個模擬輸入通道（ 自動排序的能力，一次可執(zhí)行最多 6 個通道的自動轉換，每次 42 轉換的通道可以通過編程選擇； 可單獨訪問 的 16 個結果寄存器（ 來存儲轉換結果，多個觸發(fā)源可以啟動 換； 靈活的中斷控制允許在每一個或隔一個序列的結束時產生中斷請求； 內置校驗模式和自測模式； 由于 模數(shù)轉換模塊（ 模擬信號轉換為10 位數(shù)字量，電動機電流的最大值由撥碼開關設定，此處假設為 電動機繞組正向通電時檢測到的電壓為 應的數(shù)字量為1024。電動機繞組反向通電時檢測到的電壓為 經過偏置后輸出電壓為 應的數(shù)字量為 0。另外， 模數(shù)轉換模塊（ 用級連工作方式下自動排序，在這種工作方式下 以通過模擬輸入通道的多路選擇器 轉換結束后，轉換后的數(shù)值結果保存在該通道相應的結果寄存器 （ 中。 在一個排序中的轉換個數(shù)受 位段域控制，這個值在自動排序開始時被裝載到自動排序狀態(tài)寄存器中，當排序器從通道 1 開始有順序的轉換時，自動排序狀態(tài)寄存器的值向下遞減直至為 0。 換模塊所有需 要轉換的 號以及轉換通道 43 選擇見表 3 表 3換通道設置 屬通道 最輸入信號 均結果寄存器 最信號內容 存器設置 4A 相電流 B 相電流 5 轉速給定 電流峰值給定 由于在電動機控制器的 號中步進電動機兩相電流的采樣至關重要，所以在每一次 道循 環(huán)采樣過程中對通道 樣兩次，并取兩次采樣的平均值作為電動機電流的檢測