電氣動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的扭矩控制問題

　　實時控制代碼處理

　　為了獲得新的PWM控制值來驅(qū)動電機，測量/計算的相電流必須被變換為基于旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)系的直軸分量和交軸分量。這種變換的好處是電流分量的穩(wěn)態(tài)值是直流值，使得可以通過相對簡單的PI控制算法實現(xiàn)誤差補償?shù)哪康?。最終，作為結(jié)果的控制信號被反變換為三相量，并通過PWM輸出而達(dá)到控制電機的目的。圖2就是一個電機控制周期的典型實例。

　　A/D轉(zhuǎn)換，定時器輸入和PWM的同步

　　在如上所述的控制方案中，確定狀態(tài)變量獲取的時間是非常重要的，例如與PWM周期相關(guān)的電流和位置計數(shù)器等信息變量的獲取。對于傳統(tǒng)的MCU外設(shè)，復(fù)雜的時序安排需要占用大量的CPU資源，例如ADC的配置和改寫處理，或預(yù)設(shè)下一個控制周期的定時器和PWM模塊的寄存器。

　　滿足功能安全標(biāo)準(zhǔn)

　　EPS系統(tǒng)是一個關(guān)鍵安全部件，因此需要滿足諸如IEC 61508或ISO 26262等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的需求。為了防止故障讓系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)，動力轉(zhuǎn)向控制單元藝術(shù)般的功能安全概念要求MCU具有精細(xì)的故障監(jiān)控功能。收集和報告內(nèi)部故障(甚至當(dāng)CPU也處于故障狀態(tài)時)是動力轉(zhuǎn)向控制器方案的基本技術(shù)要求。

　　適合電機控制的MPC560xP控制器系列產(chǎn)品

　　飛思卡爾新推出的基于哈佛結(jié)構(gòu)Power Architecture®核和帶有強大電機控制外設(shè)的32位MPC560xP系列產(chǎn)品，為EPS和其它高端的電機控制應(yīng)用提供了完善的解決方案。這些特色包括：

　　· 具有變長度壓縮操作碼的高性能64MHz 32位基于Power Architecture® 的CPU

　　· 達(dá)到512KB帶有糾錯碼(ECC)功能的片內(nèi)Flash存儲器，額外的適用于系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)和故障事件存儲的帶ECC功能的4X16KB片內(nèi)數(shù)據(jù)Flash存儲器

　　· 達(dá)到40KB帶有ECC保護(hù)功能的片內(nèi)RAM

　　· 一個16通道的增強型直接存儲器訪問(eDMA)控制器

　　· 兩個eTimer模塊，每個模塊有六個定時器，可級聯(lián)的具有16位分辨率的計數(shù)器和正交信號解碼器

　　· 一個帶有可配置死區(qū)插入和故障輸入的具有16位分辨率的PWM模塊

　　· 兩個支持同時轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)模塊，在+1 LSB線性誤差條件下，轉(zhuǎn)換時間少于1 µs

　　· 允許在PWM周期內(nèi)自動產(chǎn)生ADC觸發(fā)請求的交叉觸發(fā)單元，無需CPU干預(yù)和DMA動態(tài)配置優(yōu)化

　　· 四個串行外設(shè)接口(SPI)模塊，適用于與系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片MC33905，預(yù)驅(qū)動器MC33937和其它控制單元部件進(jìn)行通訊

　　· 兩個支持LIN協(xié)議的串行通訊接口(SCI)模塊

　　· 多達(dá)兩個帶有32個消息緩沖器的CAN模塊

　　· 一個雙通道帶有32個消息緩沖器的FlexRay控制器，適用于與其它控制單元的安全通訊

　　· 甚至在CPU故障的情況下，也能收集和報告內(nèi)部控制器故障事件給外部電路的故障收集單元(FCU)

　　· 支持諸如一個可編程看門狗定時器，冗余的16MHz內(nèi)部RC振蕩器，結(jié)溫傳感器和一個不可屏蔽中斷等安全模塊

　　· 片內(nèi)支持3.3V和5V的單電源電壓調(diào)節(jié)器