路灯车工作台起升电机控制器,   汕头路灯车出租
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     路灯车工作台起升电机控制器,  汕头路灯车出租, 汕头路灯车租赁, 汕头路灯车出租公司   为了使控制器能够对路灯车起升电机的控制,首先对控制器的工作过程进行分析, 工作台起升电机控制器的工作过程。开始控制器上电SVPWM逆变器YDSP读取RAM中对应存储单元的值, RAM中对应存储单元的数据为踏板给定转速信号工作台状态是否满足安全起降条件,  NRAM中对应存储单元的数据为零矢量控制算法.  PMSMFPGA中执行DSP中执行检测踏板给定的转速信号.


     控制器整个工作流程如下:1.首先驾驶员通过踩动踏板,产生电机所需的转速控制信号,通过FPGA接收并存储该转速控制信号。2.FPGA接收到转速信号后,通过速度输出选择模块判断工作台的状态,如果判定为安全,将控制信号对应的数字量发送到RAM的存储单元中,否则发送信号为零。3.DSP读取RAM中对应存储单元信号,如果读取的数据为0,则DSP的ePWM模块不会产生PWM信号,因此不会驱动电机转动,如果读取的寄存器中的数据不为0,则DSP将此信号作为矢量控制的给定转速信号。4.DSP等待定时器1产生下溢中断,执行中断服务子程序,在中断服务子程序中完成矢量控制算法,矢量控制方法中的SVPWM模块子程序将产生PWM信号并通过ePWM模块输出,控制智能功率模块和电机工作。下面分别介绍FPGA模块软件设计和DSP模块软件设计。



       PGA模块软件设计: 在路灯车起升控制器中,FPGA主要完成电机温度、工作台高度、工作台载重、工作台起升速度、踏板输出信号等信号的采集和存储以及与DSP、显示器通信。FPGA模块软件程序主要包括AD转换控制模块,串口通信控制模块,存储模块,速度输出选择模块等。FPGA的软件设计主要采用有限状态机实现。有限状态机的工作方式是根据控制信号按照预先设定的顺序执行,程序设计灵活。另外有限状态机程序层次分明,易读易懂,模块纠错、移植等都非常方便。



      AD转换控制模块: 根据TLC1543和TLC549的工作时序,采用Moore型有限状态机对TLC1543和TLC549的控制模块设计。以TLC549为例,可以将控制程序分成5个状态,分别是初始状态idle、准备接受数据状态adc_ready、接收数据状态adc_receive、转换前的等待状态adc_conversion、读取数据状态adc_data_load。对TLC549的控制模块中有限状态机描述如下:  1.初始状态为idle,此状态下对控制模块中变量初始化,设状态转移标志变量为enable,如果enable=1,状态转移到adc_ready状态,否则停留在idle状态;.在状态adc_ready,控制器等待AD转换器采样,并将采样值转换为数字量,设状态转移标志变量为ready_done,如果ready_done=1,转换完成,状态转移到adc_receive状态,否则停留在adc_ready状态;  3.在状态adc_receive,产生输出数据需要的脉冲信号I/OCLOCK,在每个I/OCLOCK的上升沿AD转换器将转换结果逐位由data_out引脚输出,设状态转移标志变量为rec_done,如果rec_done=1,8个I/OCLOCK产生完毕,状态转移到adc_receive状态,否则停留在adc_ready状态;     4.在状态adc_conversion,片选信号CS端口输出高电平,等待进入下一次采样、转换状态,设状态转移标志变量为conv_done,如果conv_done=1,状态转移到adc_data_load状态,否则停留在adc_conversion状态;    5.在状态adc_data_load,将data_ready位置高,表示转换结果已经全部输出,并将状态转移到idle转态。  TLC549的控制模块中的有限状态机在程序顶层生成相应的控制模块,利用Xilinx公司的ISEISim仿真软件对模块的测试结果。  TLC549控制模块能够产生TLC549工作所需的控制时序,从而控制TLC549实现AD转换功能。同样的思路设计TLC1543的控制模块,控制模块的仿真波形图。  可以看出TLC1543控制模块能够产生TLC1543工作所需的控制时序,从而控制TLC1543实现AD转换功能。



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      串口通信控制模块:  串口通信控制模块主要目的是将FPGA内部存储的AD转换的结果串行发送到串口信号线,发送的数据要满足串口通信协议中的数据帧格式以及对应的传输速率。串口通信控制模块采用有限状态机设计,状态机共有10个状态,各个状态的功能分别是发送起始位、发送8个数据位(8个状态)、发送停止位。


    速度输出选择模块:  路灯车起升控制器中,控制器需要根据路灯车工作台的实际工作情况确定是否输出PWM信号驱动起升电机,即需要通过判断工作台的状态控制电机运行或停止,保证叉车安全、可靠的工作。当驾驶员踩动踏板,控制工作台升降时,控制器的速度输出选择模块根据工作台的状态做出如下判决:   1.叉车带载情况下,当工作台处于向前倾斜或水平状态,速度输出选择模块输出给定转速值为0,当工作台处于向后倾斜状态时,正常输出给定转速值;2.叉车不带载情况下,当工作台处于向后倾斜或水平状态,驾驶员踩动踏板时,速度输出选择模块输出对应的速度值,当工作台处于向前倾斜状态,速度输出选择模块不会输出给定转速。FPGA内部速度输出选择模块,仿真波形。  weight信号用来判断工作台是否带载,weight=1表示带载,weight=0表示不带载;up信号用来判断工作台上升或下降,up=1表示上升,up=0表示下降;flat判断工作台是否水平,flat=1表示工作台处于水平状态,flat=0表示处于倾斜状态;title信号用来判断工作台前倾或后倾,title=1表示前倾,title=0表示后倾。   当输入的转速信号speed为aa时,如果工作台处于带载、前倾、上升状态时,输出的信号为0,当工作台处于带载、后倾、上升状态时,输出信号为aa;当工作台处于带载、前倾、下降状态时,输出的信号为0,当工作台处于带载、后倾、下降状态时,输出信号为aa。仿真结验证了速度输出选择模块能够实现根据工作台的状态判断是否输出转速控制信号,保证叉车安全工作。




      DSP模块软件设计在路灯车起升控制器中,DSP模块程序主要包括主程序和中断服务子程序,其中主程序主要作用是对DSP的系统和外设初始化,而中断服务子程序主要完成矢量控制策略、模糊神经网络PI控制、SVPWM等。http://www.jiangmenyuntichechuzu.com/



      
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