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1、基于DSP控制的感应电机变频调速系统上位机程序使用说明基于DSP控制的感应电机变频调速系统上位机程序使用说明目 录基于DSP控制的感应电机变频调速系统上位机程序使用说明1概述12安装指南33功能使用说明31 系统状态控制命令332 系统设置命令533 控制方式参数设置634 波形显示935 显示辅助设置1036 数据采集参数设置1237 状态显示144使用实例41 开环SPWM异步调制启动转速与启动电流观测1442 磁场定向（FOC）双闭环控制实验1543 试验结束注意1744 显示后期处理17基于DSP控制的高性能无刷直流电动机实验系统上位机程序使用说明1安装指南192软件功能193功能使用
2、说明3.1 系统状态控制命令203.2系统命令213.3实验数据数值及波形显示233.4数据采集参数设置263.5控制方式参数设置274调速系统275伺服系统286状态显示287其他支持功能298使用实例29外扩DSP使用说明32基于DSP控制的感应电机变频调速系统上位机程序使用说明1概述 MCL-13上位机控制程序，是“基于DSP控制的感应电机变频调速系统(MCL-13)”的上位机控制程序。本软件与MCL-13挂箱配套使用。MCL-13挂箱上备有串口RS232连接插座。用户使用本软件前，应通过此连接插座与上位PC机串口妥善连接。脱离MCL-13挂箱，本软件将无效，装入运行时会引起死机。程序主
3、界面（User Interface）如图1.所示。图1.MCL13上位机程序主界面MSCL-13上位机控制程序可以完成对MCL-13系统的上位机控制,包括面板命令控制、各类控制策略内部参数给定、各类波形捕捉和后期数据图象处理。11 面板控制命令给定：l 串口设置。l 数据后期处理命令给定。l 在下列4种控制策略中，任意选择一种进行实验：开环SPWM 控制，开环空间矢量控制，闭环磁场定向控制，闭环直接转矩控制。l 数据采集类型给定。l 动态速度给定。l 采样量程给定。l 电机启动或停止。l 上、下位机之间的通讯连接，建立或断开。12 各类控制策略内部参数给定:l SPWM模式 同步调制下: 载波
4、比 异步调制下: 开关频率混合调制下: 三段同步调制的频率切换值,每一段的载波比l 空间矢量模式同步调制下: 载波比 异步调制下: 开关频率混合调制下: 三段同步调制的频率切换值,每一段的载波比l 磁场定向模式下:速度环抗饱和PI调节器:P参数 I参数 电流环抗饱和PI调节器: P参数 I参数转子电阻l 直接转矩模式下: 速度环抗饱和PI调节器:P参数 I参数 转矩滞环容差磁通滞环容差定子电阻1.3 各类波形捕捉l SPWM模式下的A相电流波形、B相电流波形和转速波形l 空间矢量模式下的A相电流波形、B相电流波形和转速波形l 磁场定向模式下的A相电流波形、B相电流波形、转速波形、相磁通、 相磁
5、通。l 直接转矩模式下的A相电流波形、B相电流波形、转速波形、相磁通、 相磁通。l 波形捕捉最多可以同时显示两条曲线，可以选择一条或者选择不显示曲线。l 波形捕捉可以选择为循环显示或者只显示单次l 波形捕捉可以选择为X-Y或者Y-t显示，在X-Y模式下可以观察磁通轨迹圆图。1.4 后期数据图象处理l 保存数据文件:数据将被保存在后缀名为dtc文件中。l 打开数据文件:打开以前保存的后缀名为dtc文件。l 上传数据文件:数据文件上传，需配合网络版使用。l 保存位图文件:将显示区域内的图象保存成位图文件,后缀名为bmp。1.5 动态功能设置 l 启动时动态速度给定。l 启动时动态量程改变。l 启动
6、时动态采样波形改变。l 启动时采样暂停/重新刷新。2安装指南本程序的安装文件为SETUP.EXE,如果是软盘安装，将有两张软盘，分别标记为安装盘1和安装盘2#。l 软盘安装： 运行安装盘1#的SETUP.EXE, 双击运行后, 按系统提示插入安装盘2#, 然后按提示完成安装。l 拷贝安装：先将安装盘1#和安装盘2#的文件全部拷贝至同一目录,例如 d:mcl13setup。再运行SETUP.EXE, 按提示完成安装。l 串口使用：使用串口线，连接MCL13挂箱上插座与电脑串口插座。l 串口属性设置：传输速率:19200 BPs,数据位:8位,奇偶校验位:odd,停止位1位。 串口端口根据计算机接
7、线不同设置,范围为COM1COM4l 安装完成后,执行文件为安装目录下的Mcl13run.EXE.3功能使用说明31 系统状态控制命令 发系统状态控制命令并显示系统状态的“系统状态”框，位于主界面右下角，它包括两个部分：图2.a 系统控制图2.b 系统控制图2.c 系统控制图2.d 系统控制 （1）“系统连接/断开连接”按钮，用于与下位机建立通讯。程序启动时，并未与下位机建立连接，按“连接”按钮（图2.a）可以建立与下位机的连接当程序与下位机建立了连接以后，显示变为“断开连接” （图2.b）,同时按钮上的红灯变为绿灯，表示与下位机连接正常。当与下位机通讯完成以后，需要按“断开连接”按钮来结束与
8、下位机的连接，此时绿灯变为红灯（图2.a）。请注意：上、下位机通讯建立后，挂箱上的控制电位器与按钮失效，控制权已转移到上位机控制界面上。反之，断开连接后，控制权回复到挂箱上。（2）“电机启动”和“电机停止”按钮，用于控制电机的启动和停止，当参数设置完毕以后，按“启动”按钮（图2.b）将发送命令给下位机，电机启动，并传送数据用于波形显示（图2.c），此时按钮上方的“”将表示电机正在运行。按“停止”按钮将停止命令发送给下位机，状态恢复为（图2.b）所示。图3系统命令图4.a串口属性对话框图4.b串口属性对话框（3）“暂停刷新/恢复刷新”按钮。用于在电机启动时，暂停或者恢复数据采集（当数据采集设置为
9、循环采集时）。电机运行时，按下“暂停刷新”，数据将停止刷新，用户可以对当前显示数据和图形进行处理，处理完成以后，按“恢复刷新”可以重新刷新数据和图形。3.2系统设置命令发系统设置命令的“系统命令”框，位于主界面的左上角，是一系列的命令按钮，如（图3）所示。它共包含以下7个命令按钮：（1）串口设置：用于设置串口的各项数据。通过点击该按钮进入串口设置对话框，如（图4.a）所示。可以在对话框内，选择计算机与挂箱连接的串口端口号、串口的传输速率、数据位、奇偶位和停止位，如4.b）所示。在设置完成之后，可按“确定”，更改设置，并退出对话框；也可按“取消”，采用默认值，放弃修改，并退出对话框。默认设置为：
10、端口“COM1”,最大速度：“19200”，数据位“8”，奇偶位“odd”, 停止位“1”。一般情况下，在安装程序时，完成串口设置，做实验时，无须重新设置。（2）显示设置：图5.a显示设置对话框图5.b显示设置对话框颜色设置用于设置显示曲线的各类属性。通过点击该按钮进入对话框，如（图5.a）所示：系统可以同时存储四个缓冲区的数据，其中一个是当前曲线，三个为暂存曲线。可以在显示设置对话框内设置四个曲线的颜色、线形、是否在显示区域内显示和设置背景色。在“显示”前面打钩表示显示该曲线，按“颜色”后面的“.”按钮可以进入颜色选择对话框，如（图5.b）所示，可以选择适当的颜色，按“线形”后面的下拉框可以
11、选择该曲线的线形，有“实线”、“划线”和“点线”三种选择。在设置完成之后，如按“确定”则更改设置并退出对话框；如按“取消”则放弃修改并退出对话框。（3）默认设置：点击该按钮将恢复系统的默认设置。（4）保存数据：点击该按钮将显示文件保存对话框，将当前的数据保存到一个后缀名为DTC的文件中。图6 数据文件上传对话框图7.a，控制方式参数设置（5）打开数据：点击该按钮将显示文件打开对话框，打开以前保存的后缀名为dtc文件。（6）上传文件：点击该按钮将数据文件上传，如（图6）所示，需配合网络版使用。（7）保存图片: 点击该按钮将显示文件保存对话框，将当前波形显示区域的波形保存到一个位图文件中，后缀名为
12、bmp。3.3控制方式参数设置 位于主界面左侧中部的“控制方式参数设置”框如(图7.a)所示。点击不同的按钮将对不同的控制策略设置不同的参数。（1）SPWM 点击“SPWM”按钮，将给出SPWM控制方式下参数设置对话框，如（图7.b）所示。从此对话框可见其参数设置可以分为几个部分：图7.b. SPWM控制参数设置对话框u 速度/频率给定：给定范围：频率（050Hz）u 启动曲线低频补偿：给定范围：低频补偿（0.0240.15）u 同步调制选定：可以改变载波比N，给定范围: 648u 异步调制选定：可以改变开关频率F,给定范围:3002400Hzu 混合调制选定：可以改变三段同步调制的频率切换值F1、F2,每一段的载波比N1、N2、N3。F1范围：（520Hz），F2范围（2035Hz）。N1范围（48144），N2范围（4880），N3范围（648）。图8。磁场定向参数设置对话框 按“确定”将更改设置并退出对话框；按“取消”则放弃修改并退出对话框。（2）空间矢量(SVM)
