基于ADI公司ADSP CM408的电机控制系统 电路方案

ADI公司的ADSP-CM4xx混合信号控制处理器采用ARM Cortex M4处理器内核,集成高精度 ADC、数字加速器和滤波器、 SRAM 和闪存以及丰富的外设。 ADSP-CM4xx处理器适用于要求高性能实时控制和模拟转换的广泛嵌入式应用。 ADSP-CM408电机控制系统(CM408 MBD Motion Control)包含EVMOscar-Skylight Motion Control EVM(PMSM FOC控制功率底板)和ADI M4 Control Card (ADSP-CM408控制核心板)两部分,设计中充分考虑到了工业上对隔离的要求,具有完全隔离的CAN、RS-485、RS-232、Ethernet通讯接口以及控制部分和高压功率部分的完全隔离。 1.EVMOscar-Skylight Motion Control EVM(PMSM FOC控制功率底板) Oscar-Skylight Motion Control EVM(PMSM FOC控制功率底板)具有如下功能: ■ 控制板连接接口与ADI M4 Control Card匹配的插针接口可与ADI M4 ControlCard进行直接连接,由ADI M4 Control Card控制工作。 ■信号隔离采用ADI高速磁隔离芯片,隔离与ADI M4 Control Card之间的控制和反馈信号。 ■智能功率模块采用仙童FSBB20CH60C智能功率模块,最大工作电压600V,最大工作电流20 A,具有欠压闭锁、过流保护功能。方案设计工作电压390V,最大电流 5A。 ■多种电流采样具有多种相电流采样方式。通过Σ-Δ ADC和ADSP-CM408内置的SINC滤波器采样;通过将Σ-Δ ADC作为隔离运放配合滤波电路及ADSP-CM408内置ADC采样;通过霍尔电流传感器和ADSP-CM408 内置ADC采样。 2.ADI M4 CONTROL CARD(ADSP-CM408控制核心板) ADI M4 CONTROL CARD(ADSP-CM408控制核心板)功能如下: ■Boot Mode 选择可以选择四种模式启动:No Boot,SPI Master Boot,SPI SlaveBoot,UART Boot; ■JTAG 接口可以进行芯片在线仿真调试及 Flash 编程; ■PWM 输出三组共24路PWM输出,可以对功率板进行控制; ■ADC 输入两组8通道ADC输入,可进行信号采集; ■多接口通信具有RS–232接口、RS–485接口、CAN接口、USB 接口和Ethernet接口;■SINC Filter具有SINC滤波器,可以对Σ-Δ ADC输入信号进行滤波; ■General-Purpose Counter通用计数器单元,可以采集电机编码器输出信号; ■General-Purpose Timer通用32位定时器,可以采集电机霍尔传感器输出信号。 3.软件部分采用了MBD(Model-based design),采用Matlab & Simulink工具对电机控制进行建模,并自动产生控制部分核心代码,可以大大加速伺服电机控制软件的开发流程,并且提供完善可靠的代码,可以在前期研发阶段让工程师更关注与算法本身而不是陷入复杂的编码和修改代码的 过程,以加速产品创新和新技术研发的过程。 附件内容包括: 电机控制系统主控板原理图和PCB源文件、bom表、gerber、相关芯片数据手册; 该电机控制系统电机控制板原理图和PCB源文件、bom表、gerber、相关芯片数据手册; 软件代码例程; ADSP-CM408电机控制系统操作手册;