采用模糊邏輯設計基于DSP發(fā)動機控制器

　　質心點的計算公式為：

　　Defuzzified VaLue=∑-Y[i]XmultCoeff[l]／∑Y[i]

　　其中Y[i]的i即為輸出向量元素，是multCoeff[i]的輸出成員集應乘以的系數。其中，i可取1～5。公式計算結果即為去模糊化后的結果。

　　圖4通過圖形顯示了被該應用使用的輸出成員集與[-0x10，-0x8，0x0，0x8，0x10]系數。

　　假設，y[]=[0x0，0x13F，0x196A，0x0，0x0]，則去模糊輸出值如下：

　　Defuz=0×(-16)+319×(-8)+6506×(0)+0×(8)+0×(16)／0+319+6506+0+0=-2552／6825=“-0.37391

　　圖5顯示為輸出向量y[]質心點的計算結果。

　　硬件描述

　　eZDSP2812 板被用在這種電機控制應用中。eZdsp板的核心是TMS320F2812數字信號處理器。該板使用定時器T1、20kHz的時鐘，產生PWM1-6的信號，并使用定時器T2來執(zhí)行中斷服務例程(ISR)。此外，輸入捕捉引腳CAP1-3是用來收集霍爾效應傳感器高速數據的。

　　發(fā)動機是由 DSP產生的PWM信號驅動的。這六個PWM信號被用來作為三相功率變換器的源。功率變換器將這六個信號轉換為三相位信號，并直接作為發(fā)動機的電源。三相功率變換器的功能由一個輔助電機控制電路板來處理。頻譜數字提供了兩個能夠提供這種功能的電路板：DMC550和DMC1500。其中任何一塊都可直接插入eZdsp28xx板上使用。

　　霍爾效應傳感器用于模糊邏輯控制回路反饋。對三相功率變換器開關的轉換是通過檢測從霍爾效應傳感器接收到的信號來決定的。該信號被送入TMS320F2812的采集針內。實際電機速度的計算是通過一個軟件模塊來計數的。

　　軟件介紹

　　電動機控制軟件是由數字微型電路(DMC)庫模塊和FL電動機控制程序組成的。數字微型電路(DMC)庫中有七個模塊被使用在此應用程序中。它們是：

?Datalog數據記錄
?BLDC3PWM
?tall3_Drv
?Mod6_Cnt
?Rmp2Cntl
?Rarnp_Cntl
?Speed_PR

此外，模糊邏輯發(fā)動機控制是由一個主要FuzzyCtl()例程來處理的；對于無刷直流電動機就是Fuzzy-BLDC()。

　　該軟件首先是進行首次運行配置，然后進行應用程序特定的設置。具體來說，GPIO引腳被配置為CAPture和PWM引腳。

　　下一步是進行定時器和模塊參數的初始化，以及ISR的設置。當所有外設設置完成，中斷被激活，進入主要操控系統(tǒng)。主要操控系統(tǒng)每隔8.7毫秒調用一次模糊控制器。

　　誤差值被轉換成通過模糊化的模糊值被存儲在X1[]和X2[]。一旦轉換，模糊值被應用于模糊推理規(guī)則。

　　從推理模塊得到的結果存儲在Y[]中。從Y[]得到的輸出在去模糊化模塊中被轉換成明晰值。由此產生的明晰值是一種PWM偏移量，該偏移量被添加到當前的 PWM占空比上。更新后的PWM值被檢查，看看是否新的值是在一定范圍內，如果不是就將采取適當行動。最后，模糊控制器返回更新后的PWM占空比給調用例程。

　　圖6顯示了演示應用程序調試環(huán)節(jié)。

　　通道1和2(在右上角顯示窗口)分別顯示了PWM計數器和捕獲霍爾效應傳感器。通道3和4(在通道1和2下方)顯示邊沿觸發(fā)PWM的計數器和霍爾效應傳感器的顯示窗口的版本。監(jiān)視窗口中顯示重要變量，其中，最重要的是SetSpeed(設置速度)和CurrentSpeed(當前速度)。這些值足夠接近，使得模糊邏輯控制器的輸出為零。

　　這次會話表明發(fā)動機是在無負載條件下運行的。此行為可能會和有負荷時的情形略有不同。此外，如果想要更細的粒度，可能有必要對控制器進行調整。