嵌入式实时操作系统在开关磁阻电机控制系统中的应用.pdf

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1、万方数据低压电器(2005№5)嵌人式实时操作系统在开关磁阻电机控制系统中的应用嵌入式实时操作系统在开关磁阻电机控制系统中的应用蒯松岩l，谭国俊l，张玉祝2(1．中国矿业大学，江苏徐州221008；2．无锡稀捷科技有限公司，江苏无锡214000)第一作者：蒯松岩摘要：斗cos一Ⅱ是著名的实时内核，在嵌入式系统中得到了广泛的应用。在电(1978一)多，尊士力电子系统爵鑫制领域将其应用到开关磁阻电机调速系统中，并在斗cos．Ⅱ操作系统?警竽，研警方宁平台上编制了开关磁阻电机调速系统的软件控制程序。在三相(12j8)结构15kw开誊粤力电j与皇寥关磁阻电动机上进行了实验。实验结果表明，实

2、时操作系统在开关磁阻电机系统中的孽动、计算机控制应用是可行的。等。关键词：开关磁阻电动机；操作系统；数字信号处理中图分类号：TP273+．5文献标识码：A文章编号：1001-5531(2005)05J∞26．03ApplicationofEmbeddedReaITimeoperationSysteminS耐tchedReluctanceMotorDrive殷从，勘昭一弘n1，踢ⅣG∞和n1，Z日A^B地粕u2(1．ChinaUniveI苫ityofMiningandTechnology，Xuzhou22l008，China；2．WuxiSeagateTechn0109yCompan

3、y，Wuxi214000，China)Abs觚ct：Thefamousrealtimeoperationsystem斗COS一Ⅱtobe印pliedinembeddedsystemcommonlywasusedinpowerelectmnicscontml6eldandworkedoutpr0即amtorealizeswitchedreluctancemotordrivecontml，thmughexperimentwitIlthreephase(12／8)15kWswitchedreluctancemotor，thefeasibilityusingtllisrealtimeope

4、rationinswitchedreluctancemotordrivecontrolwasindicatedintllisp印er．Keywords：s谢tchedrelucta]∞emotor；ope均tionsystem；digitalsigIlalprocessiIIg(DSP)0引言开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor，SRM)是磁阻电机与电力电子开关电路及电子控制器所组成的机电一体化设备，不仅保持了交流异步机结构简单、坚固可靠的优点和直流机良好的可控性，还具有交流调速系统和直流调速系统所达不到的价格低、效率高和适应能力强等优点，具有广阔的发展前景

5、。伴随着微处理器的发展，在电力电子系统的控制中，数字信号处理(DsP)逐步显示出高速计算能力，可增加采样速度和完成复杂的控制算法。不复杂的小系统一般设计成前后台系统。但一26一随着处理器速度的提高，模糊控制、神经原网络控制等算法逐步被引入到开关磁阻电机控制系统中。在前后台系统上编写系统控制程序变越来越困难，且程序的可读性也会变差，在有些实时性要求很高的应用场合，前后台程序根本不能实现。因而，本文将¨COs．Ⅱ系统引入到实时性要求较高的开关磁阻电机控制系统中。l¨COS一Ⅱ介绍前后台系统应用程序是一个无限的循环，循环中调用相应的函数完成相应的操作，时间相关性很强的关键操作一定是靠中断

6、服务来保证的。实时系统的特点是，若逻辑和时序出现偏差将会万方数据嵌人式实时操作系统在开关磁阻电机控制系统中的应用低压电器(2005№5)引起严重后果的系统。斗cOS．Ⅱ是著名的、源码公开的实时内核。可以从www．ucos—ii．com网站上获得全部源代码及其在各种体系平台上移植范例。同时，它是占先式实时内核，广泛地用于各类单片机或DSP。迄今为止，¨COS．Ⅱ已在超过40种不同架构的微处理器上运行。2开关磁阻电机控制系统硬件组成系统硬件以TMS320LF240716位定点DSP为核心，它主要包括一个TMS32024x内核，具有2个16位定时器，8路标准PWM输出，3个捕获单元，16

7、路A／D输入，片内光电编码接口。开关磁阻电机系统硬件框图如图1所示。多路A，D输人I嚣20=幢躺陶吖DsPI．1功率变换器k：)士HcDl篓l／PwM酬三相不对称Fe刊。!麓I霪HM半桥卜-—tH’⋯”I堡l＼捕获输入三相交流输入15kW直流电动机图1开关磁阻电机系统硬件框图开关磁阻电机为双闭环(电流环和速度环)调速系统，软件主程序主要完成对输入指令、位置信号及当前运行状态的检测，进行判断和计算，输出相应的换相信号与合适的电流控制信号。最后通过对PWM占空比的调整对S