1 引言
磁流变阻尼器是一种在磁场作用下阻尼可控的器件,在航空、汽车等领域具有广泛应用前景。与传统汽车悬架系统相比,装有磁流变阻尼器的半主动悬架系统可以根据路面状况和车辆运行状态在计算机的控制下自动调节阻尼器的阻尼力,大大提高汽车的舒适性和行车安全性[1,2]。磁流变阻尼器的工作原理是改变励磁线圈中的电流从而获得不同强度的磁场,使工作腔中的磁流变液的流动特性发生变化,从而改变阻尼力的大小。
因此,控制器只要能实时精确调节磁流变阻尼器的驱动电流,就能达到控制磁流变阻尼器的目的。经文献检索,国内外未见磁流变阻尼器的电流控制器设计的报道。根据美国LOAD公司的网站最新发布的信息,LOAD公司已经研制出了适用于LOAD公司生产的Rheonetic系列磁流变器件的电流控制器RD-3002。它可以工作在手动调节和外加电压控制调节两种方式下,能与计算机或PLC构成闭环控制系统。RD-3002需要外加12V,2A的电源,外加控制电压:0~5V,输出电流:0~2A。但是他们没有公布设计的原理和实现的方法。
美国德州仪器公司(Texas Instrument)推出的定点十六位通用数字信号处理芯片TMS320F240,采用改进哈佛结构,程序存储器和数据存储器的总线分开,可以最大限度提高处理能力。为了适合工业控制要求,F240集成了许多外设,包括3个16位通用定时器,12路带死区控制的PWM输出、双通道10位A/D输入,串行通信接口以及Watchdog、PLL电路。因此,我们充分利用F240的硬件资源,根据PWM信号控制开关器件调节电流的原理,顺利地设计出磁流变阻尼器的的控制器,并且F240的强大处理能力为今后系统扩展留有余地。下面将详细介绍基于DSP的磁流变阻尼器的控制器的设计原理和控制方法。
RS为采样电阻,KI0表示输出电流的采样,K为增益系数, KI0输入到DSP集成的A/D口,DSP 对采样信号进行运算后,根据相应控制策略输出一定占空比的PWM信号,控制主回路的输出电流大小。
控制器的软件采用F240汇编语言设计,框图如图3所示。系统工作时主程序可以处理其它事务,当定时器2发生周期中断时,触发A/D采样,然后采样值与系统给定值相减,误差输入PID控制模块,输出PWM信号的占空比D,D送给PWM信号发生模块,产生的PWM信号用于控制驱动电流的输出。
3 A/D采样
F240内部集成了两个带采样-保持电路的10位ADC模块。每个模块有8个模拟输入通道,它们通过一个8选1模拟多路转换器提供给ADC。每个ADC单元的最大转换事件为6.6μs[3]。ADC模块的参考电压必须由外部电源提供,上级参考电压和下级参考电压可以设置为小于或等于5Vdc的任意值,分别接到VREFHI和VREFLO引脚。VCCA和VSSA引脚必须分别接到5Vdc和模拟地。ADC模块框图如图4所示。
本系统采用ADC1模块的1通道输入采样信号,采用定时器2周期中断触发方式,操作步骤如下:
1)设置定时器控制器GPTCON的位9,10为0,1,将定时器2的周期中断作为ADC的内部启动信号。
2) 设置ADC控制寄存器1(ADCCTRL1)。
位12 清0,禁止ADC2(没有用到ADC2);
位11置1, ADC1被使能;
位10清0, 非连续转换模式;
位9 置1,当AD转换完成后产生一个中断;
位8 置1,ADC中断标志位,当AD转换完成后该位被置1;
位6-4 ADC2通道选择;
位3-1置为 000 ,ADC1通道选择,000为通道1;
位0 置1, AD开始转换;
关键字:DSP 磁流变阻尼器
引用地址:
基于DSP的磁流变阻尼器的控制方法
推荐阅读最新更新时间:2024-05-02 21:38
采用DSP与STM32的智能型伺服控制器的软硬件设计及性能测试分析
伺服控制系统大部分都采用传统的硬件结构,控制算法比较固定,而且也无法实现不同工况下的高性能控制算法,难以满足现代工业的需求。现阶段迫切需要研制一种智能型、具有高可靠性、控制性能更加优秀的电液伺服系统。基于DSP与STM32的智能型伺服控制器具有软硬件结合程度更加紧密、系统的智能化程度更高、可实现多种控制策略的优势。本系统从实际的需求出发,结合精确数字PID控制算法和Fuzzy控制算法自身的优势,组合成Fuzzy-PID控制算法,根据偏差的大小范围选择合适的控制算法进行调节。 本设计将两款工控芯片—TI公司的浮点型DSP TMS320F28335和ST公司的ARM7升级版STM32F103RET6引入智能电液伺服系统,设计了基于
[单片机]
多制式语音编码及其DSP实现
摘要:介绍了一种多制式语音编解码器,在单片TMS320VC5409上完成4路语音的全双工通信,并实现G.729a、CVSD、ADPCM算法之间的编码转换,给出了算法的软硬件实现、算法的运算量及所占用的硬件资源。
关键词:多制式语音编解码 TMS320VC5409 G.729a CVSD ADPCM
在各种通信设备中,实时的语音压缩通常在DSP上实现。单一编码算法,由于码率和算法固定,系统的灵活性较差。越来越多的通信服务要求能实现多种、多路编码算法,提供一定范围内的编码速率和编码算法的多种选择,例如软件无线电、IP电话、多媒体终端等。
G.729a是ITU制定的一种高质量的中速率语音编码标准,编码速率为8kbps,目前已在许
[应用]
DSP中电源噪声问题
具有较高时钟率和速度的高速DSP系统设计正在变得日益复杂。结果,增加了 噪声 源数。现在,高端DSP的时钟率(1GHz)和速度(500MHZ)产生可观的谐波,这些是由于PCB线迹的作用如同天线所致。由此引起的噪声使音频、视频、图像和通信功能降低并对达到FCC/CE商标认证造成问题。为了降低 电源 噪声,对于高速DSP系统设计人员来讲,识别和找出可能的噪声原因以及采用良好的高速设计实践是关键。本文说明交扰、锁相环( PLL )、去耦/体 电容器 在降低噪声中的重要性。 降低交扰 交扰是一个重要的噪声源。在高速系统中,信号地通路依赖于工作频率。对于低速信号( 10MHZ),电流经过最小电阻地通路(最短通路)返回到源。
[嵌入式]
DSP56F807在交流随动系统中的应用
1 随动系统的组成及功能简介 交流随动系统由交流电机、交流伺服驱动器、随动控制器、编码器(旋转变压器)、减速器等部分组成。如图1所示。 随动控制器是由DSP芯片为核心扩展而成的。它可以接收上位机传送的给定位置信息与编码器采集的实际位置信息,通过前馈PID控制算法,输出模拟电压量送入驱动器中,实现对负载运动状态的控制。控制器可以采集随动转塔的锁定信号和限位信号,并控制随动系统的工作状态。 驱动器是专为交流电机设计的,内部嵌有交流电机控制算法、与交流电机编码器构成速度环和电流环,可以利用其RS-232串口对其内部参数进行设置,比如最大加速度的设置以保证系统的响应特性;还可以接收驱动器使能信号,当使能信号为高时,控制电机锁紧,当使
[嵌入式]
基于DSP控制的在线式UPS整流技术
1 概述 PWM 前端控制整流由于具有直流电压的变化,输入功率因数校正( PFC) 和输入电流谐波控制的能力等优点, 被广泛用于三相交直交电压系统。由前端整流器、直流电容, 以及逆变器组成的三相交直交电压系统广泛用于在线式UPS .基于DSP 控制的在线式UPS 的结构图如图1 所示。 图1 基于DSP 控制的在线式UPS 的结构图 图1 中,主电路由输入变压器、输入滤波电路、电压和电流检测电路、蓄电池、功率电路、输出滤波电路和静态开关等组成。其中功率电路包括三个部分, 即输入的PFC、三相全桥逆变器、DC/ DC 部分。电路信号采用 TMS320C2812 控制。该控制器是T I 软件公司开发的, 可方便地进
[工业控制]
利用信号平均技术,消除噪声干扰,提升重复信号采样的精准度
许多高速数据采集应用,如激光雷达或光纤测试等,都需要从嘈杂的环境中采集小的重复信号,因此对于数据采集系统的设计来说,最大的挑战就是如何最大限度地减少噪声的影响。利用信号平均技术,可以让您的测量测试系统获取更加可靠的、更加有效的测试数据。 通常情况下,在模拟信号的测试中,所采集到的数据往往夹杂着一些不需要的、随机的内容,这些数据是由周围的干扰或者测试误差所引起的,我们称之为随机噪声,这种噪声可能会影响我们的目标信号,也就是我们需要采集的数据。而采用信号平均技术,则可以减少随机噪声的影响,提升信噪比(SNR),并且最大程度的减少对目标信号的影响,从而提高数据采集的精度和动态范围。具体来说, 凌华 科技的数据平均模式(DA
[嵌入式]
嵌入式DSP上实现FlexRay总线的方法
引 言 FlexRay总线是最近推出的一种采用点对点(星型拓扑结构)连接,借助无屏蔽或屏蔽双绞线电缆的先进高速串行同步和异步通信系统。FlexRay总线具有故障容限,可提供500kbps~10 Mbps的确定数据传输速率和24位CRC(循环冗余)校验码。FlexRay是一种时间触发型总线,所有的子系统按照预先设定的时隙进行连续通信。FlexRay总线的推出可以解决目前车载多种电子设备的网络连接问题,而早期的CAN总线和LIN总线已经无法满足现代车载电子设备的高速通信要求。 本文介绍一种在嵌入式数字信号处理器(DSP)OMAP5912上实现FlexRay总线的方法。FlexRay总线负责将各个设备的数据传输到DSP,
[嵌入式]
基于DSP的QPSK调制的设计与实现
l 前言 随着电子技术的快速发展,对通信系统功能的要求不断提高。基于同样的硬件环境,由软件来完成不同的通信功能的方式趋于成熟,通过改变程序可以很灵活地更改通信系统的功能和性能。于是,可编程高速器件如DSP,ARM等成了现代数据通信系统的主要角色。数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息,然后在接收端对载波信号的离散调制参量进行检测。 四相相移键控(QPSK)方式已经在数字调制技术中占有越来越重要的地位,该调制方式广泛应用于卫星通信、电缆调制解调、视频会议系统、蜂窝电话和其他数字通信等领域。它具有适中的频谱利用率,很低的比特错误率。由于高速数字信号处理器(如TI公司TMS320系列)的广泛应用,为数字方式实现调制
[工业控制]