【中國智能制造網(wǎng) 智造快訊】馬達(dá)控制設(shè)計人員近來在家用電器產(chǎn)品與伺服驅(qū)動器等各種應(yīng)用中的發(fā)展都遇到了障礙，必須在控制器性能或昂貴的價格之間進(jìn)行選擇。由于獲得市場接受的必需條件之一就是產(chǎn)品價格要有吸引力，大多數(shù)馬達(dá)控制應(yīng)用本身成本較低。這也意味著必須選擇能夠?qū)崿F(xiàn)工作目的而其他作用有限、精度等性能也不高的廉價控制器。基于DSP的智能控制器正在改變這種情況，僵局被打破，基于DSP的新型控制器在相當(dāng)適中的價格上實現(xiàn)了顯著的性能提高。　　
　　首先，其添加了計數(shù)能力。這使得設(shè)計人員能夠?qū)嵤┬阅芨叩目刂扑惴?，如磁場定向控制。其次，計算強度更高的算法還使設(shè)計人員能夠使用更的馬達(dá)。舉例來說，我們可用永磁馬達(dá)替代AC感應(yīng)馬達(dá)，這就進(jìn)一步提高了效率與動態(tài)性能。
　　
　　計算強度較大的矢量控制等先進(jìn)技術(shù)的所謂“問題”在于乘法與累加(MAC)運算占據(jù)了算法的大部分。標(biāo)準(zhǔn)的8、16或32位微控制器不能處理上述運算，因為缺少適當(dāng)?shù)目偩€架構(gòu)來實現(xiàn)數(shù)學(xué)效率。終，這就意味著我們必須將設(shè)計從根本上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，不是轉(zhuǎn)變到DSP，而是發(fā)展到基于DSP的32位控制器。
　　
　　人們對采用DSP控制器有許多常見的誤解，這絲毫不足為奇，例如：
　　
　　*DSP控制器不具備馬達(dá)控制外設(shè);
　　
　　*代碼密度問題使基于DSP的32位系統(tǒng)難以讓人接受;
　　
　　*DSP可能會較好地適合控制算法，但卻不能很好地處理其他控制任務(wù);
　　
　　*DSP軟件很困難，設(shè)計人員必須忍受無實時操作系統(tǒng)與良好的工具支持之苦。
　　
　　我們不妨來討論一下上述誤解。
　　
　　外設(shè)集成
　　
　　在提到重載(heavy-duty)數(shù)字信號處理時，馬達(dá)控制工程師頭腦里先出現(xiàn)的想法可能就是善于進(jìn)行數(shù)字計算工作的DSP控制器了--但是如何處理通用集成的外設(shè)功能呢?
　　
　　今天的馬達(dá)控制DSP就馬達(dá)控制應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，片上集成脈寬調(diào)制器(PWM)、編碼器接口、通信端口以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)等功能。其還包括了大量的快閃存儲器和RAM，這就消除了對外部存儲器設(shè)備的需求。
　　
　　代碼密度
　　
　　事實上，傳統(tǒng)的32位微控制器架構(gòu)在代碼密度上有內(nèi)在的弱點，這對存儲器容量有限的低成本應(yīng)用而言是關(guān)鍵性問題。
　　
　　新型32位DSP架構(gòu)采用經(jīng)過認(rèn)真選擇的16位與32位指令混合，實現(xiàn)了佳的代碼密度。僅在需要時才使用32位指令。
　　
　　以控制為導(dǎo)向的架構(gòu)
　　
　　佳的32位DSP控制器帶有原子讀取-修改-寫入指令等功能，可簡化編程，其中斷等待時間也較短，不足100納秒，從而實現(xiàn)了響應(yīng)性超強的CPU。
　　
　　軟件支持
　　
　　DSP匯編程序已發(fā)展到了幾乎很少要求編寫匯編代碼的水平。此外，算法開發(fā)也變得簡單得多?，F(xiàn)在許多公司都提供了龐大的常用算法庫，可立即運行在其處理器上，還有BIOS，一種專為DSP優(yōu)化的實時操作系統(tǒng)。
　　
　　如果需要定制算法，還可以從公司處得到幫助。為了創(chuàng)建自己的算法，工程師可利用IQMath工具，該工具能夠簡化定點計算的數(shù)學(xué)函數(shù)開發(fā)。