2019/04/19

C2000™微控制器(MCU)已用於控制各類應用中的馬達超過25年。這些馬達主要是三相同步或非同步馬達,通常使用一種稱為磁場定向控制(FOC)的技術進行控制,以透過提供有效的扭矩產生來最小化電力消耗量。它們的應用範圍包括低於100W的醫療工具到數百千瓦的工業機械。某些應用僅需扭矩控制,其他應用需要穩定的速率,還有一些需要極其精確的位置控制。這些不同的需求需要多種解決方案,而德州儀器(TI)多年來透過其數位馬達控制資料庫、controlSUITE™ 資料庫和最近的 MotorWare™ 資料庫提供了完整的解決方案。

現在起,TI 更將最新的馬達控制開發與裝置級軟體驅動程式整合至單一產品:C2000Ware MotorControl 軟體開發套件(SDK)。

該 SDK 支援 C2000 平臺中最新一代相容的 TMS320F28379DTMS320F28076TMS320F280049C 系列,以及今後的新系列。SDK 的組件包括:

  • C2000Ware:裝置專用驅動程式、位元欄位、資料庫(數學、數位訊號處理、控制、訊號生成)、週邊範例程式(peripheral examples)、工具程式(utilities)、硬體檔案和文件——透過 TI 馬達控制解決方案客製化其餘應用所需的一切。
  • 馬達控制資料庫:通用控制和馬達控制的特定功能,可作為完全客製化的馬達控制應用中的建構區塊。
  • 硬體檔和文件。
  • InstaSPIN-FOC™ 解決方案:使用 TI 的 FAST™ 軟體編碼器實現卓越性能的無感測器 FOC 解決方案。馬達識別和自動電流迴路調諧可實現快速開發,即使對於馬達控制經驗有限的人員也是如此。
  • DesignDRIVE 解決方案:附感測器的 FOC 解決方案,其使用 TI DesignDRIVE 元件實現多個電流感測拓撲、類比和數位位置感測介面、控制技術和彈性的即時連接性。快速電流迴路(FCL)是一個獨特的優化軟體資料庫,它利用了所有硬體功能、加速器和時脈週期清除(cycle scavenging)技術。在不到 1μs 的時間內實現整個 FOC 扭矩控制迴路的能力可實現更高頻率的扭矩控制,從而實現更高頻率的位置控制,進而使伺服驅動器具有卓越性能。

InstaSPIN-FOC 解決方案(圖 1)於 2013 年發佈,透過 MotorWare 套裝軟體在 F2806x、F2805x 和 F2802x 系列上透過片上唯讀記憶體(ROM)資料庫啟用。該資料庫已被重寫為浮點——移除了定點縮放負擔並利用片上加速器——且在 F28004x 系列的片上 ROM 中進行了更新。資料庫函式呼叫和逐步實驗專案,對 InstaSPIN-FOC 使用者來說都是再熟悉不過。TI 還發佈了新型 BoosterPack™ 外掛程式模組,透過 C2000 Piccolo™ MCU F280049C LaunchPad™ 開發套件專用於 InstaSPIN-FOC 解決方案。

1InstaSPIN-FOC 特性

DesignDRIVE(圖2)已發佈,且透過 controlSUITE 軟體套件定期更新。透過將其包含在MotorControl SDK 中,目前已可添加對 C2000Ware 的支援,提供更完整、使用者友善的軟體體驗,並使 DesignDRIVE 更容易移植到其他 C2000 MCU 系列上。

2DesignDRIVE 組件

MotorControl SDK 的首波發表版本含括表 1 中所示的支援。

 

 

MotorControl SDK

 

 

InstaSPIN-FOC用於無感測器的FOC

DesignDRIVE 用於有感測器的FOC

19Q1

裝置支援

F28004x

F2837x

 

硬體

LAUNCHXL-F280049C+BOOSTXL-DRV8320RS或

TMDSHVMTRINSPIN+TMDSCNCD280049C+TMDSADAP180TO100

TMDXIDDK379D

 

軟體

實驗1-13:僅限 C28x CPU 和同步馬達

l軸 QEP FCL 位置/速度迴路(CPU+CLA)

 

Docs

實驗指南,InstaSPIN TRM,QSG

使用者指南

1MotorControl SDK 支援

TI 將每季度或每兩年更新一次 MotorControl SDK,並在將來發佈的計畫中支援:

  • InstaSPIN-FOC 實驗完全依靠 F28004x 控制律加速器(CLA)輔助處理器運行。
  • InstaSPIN-FOC 支援非同步感應馬達。
  • F28004x 系列的 DesignDRIVE 示例。
  • 強化的 DesignDRIVE FCL 示例,包括絕對編碼器回饋技術。
  • 結合即時連接性。

其他資源

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