无位置传感器控制系统软件流程

　　主程序中main（）中，首先进行DSP内核时钟、各功能模块预定标器、AD采样时钟、各类外设中断以及PWM、GP10等各个重要参数的初始化，用以设置PWM占空比、不导通相选择、D上升沿触发器触发信号周期。另外，还包括使用无刷直流电机模型仿真得到的开环起动时间、换相标志、电机驱动PWM换相表数组以及不导通相选择数组的初始化。设定一个关键的换相标志Flag，以循环更替无刷直流电机的6个换相状态，因此这个换相标志Flag会在0～5问变化。程序初始化时设定一个换相数组Phase［⁸］，以及不导通相端电压选择数组FloatSelect［⁸］。换相数组中记录着6个不同换相状态，所对应的6路PWM驱动信号行为寄存器ACTR的数值。端电压选择表的数值代表着6个不同换相状态时，应当加载在模拟多路开关ADG409上的不导通相端电压选择信号。

　　通过读取电机换相表，先将电机固定在某一特定的位置上。需要注意的是，这一过程输出PWM的占空比应当很小，以保证电机绕组中电流很小。通过设定好换相标志位，读取相应位置的换相表，然后进行一定时间的延时，以防止电机在固定过程中发生抖动。延时之后，使得换相标志加1，读取换相表数组的下一个值进人ACTR寄存器，开始使电机起动，此时再进入一个软件循环中，以等待中断事件的发生。利用定时器中断进行换相从固定相位开始启动后，当反电动势是够大时，开始准各切换到闭环控制状态，在DSP程序中开启CAP中断，准各检测个不导通相反电动势的过零点以进人CAP中断子程序。具体主函数初始化程序如附录所示。

　　无位置传感器电机控制程序中断事件主要包括CPUTirnet0定时中断以及CAP捕获中断，通过中断子程序的编制，可以实现开环起动加速、闭环切换以及转速计算和换相等诸多系统功能。

　　CPUTimet0中断的主要作用是在电机开环过程中，读取开环起动时间表中的计数值开始计数。当计数完成后，即是一定时间过后，进入中断后，更改换相标志，读取换相表的下一个数值，送人ACTR寄存器，以改变6路PWM的驱动信号。

　　CPUTimet0中断的另一个作用是用于电机闭环过程中，在检测到不导通相反电动势过零点之后，延时30°电角度之后进行换相。根据过零点比较信号，将当前转速计算出电机延时30°所需要的时间，换算成CPUTimet0的计数值，写人定时寄存器，以作为延时换相的参数。当在DSP的CAP端口发现反电动势过零比较信号发生跳变后，就启动CPUTimet0开始计数，直到再次进人定时中断。在定时中断子程序中，改变换相标志位，读取换相表中的下一个数值，以及选通不导通相的端电压。

　　因此，DSP中CPUTimer0实现了电机开环起动功能以及闭环之后的延时换相功能，并终通过改变换相标志，进行电机的换相与不导通相的选择操作。

　　CAP中断的重要作用是响应过零点比较信号，并计算电机转速。每次模拟检测电路输出的比较信号发生跳变，即不导通相反电动势过零时，DSP能够相应地进人CAP中断子程序。使用CAP中断的定时器捕获功能可以得到两次过零点之间的定时器计数值，而两次过零点之间的时间对电机来说是运行了60°电角度，因此可以很容易得知延时30°电角度的时间。

　　CPUTimet0定时中断以及CAP捕获中断子程序实现如附录所示。

　　另外，当无刷直流电机在每次换相和不导通相端电压切换时，由于电机相电流续流以及电子开关的作用，不导通相端电压会发生振荡，有噪声和干扰出现，可能会导致模拟检测电路产生虚假的过零点。因此，在换相标志每次发生改变时，可以在软件执行上对上述干扰采取避免措施，是无位置传感器控制系统提高过零点检测的关键。依据CAP中断子程序中捕获到的电机当前运行60°电角度CPUTimer0的计数值，通过计算可以得到运行15°电角度的计数值。每次进行换相和切换不导通相之后，进行10°电角度运行时间的延时，通过使用CPUTimer0定时器以实现延时。

　　整个初始化起动过程软件流程如图1所示。

　　无位置传感器进人CAP中断，对不导通相反电动势过零点进行响应，计算当前电机转速，并且进行延时换相的程序流程如图2所示。

　　图1    DSP初始化起动程序流程

　　图2    CAP中断子程序流程

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