码垛机器人腰关节伺服控制系统的软件设计

第四章伺服控制系统的软件设计

数字控制系统的灵魂是软件，为了全面展现数字控制系统的优势所在，软件在具备了系统硬件的基础上配备了丰富的系统功能及高效的控制算法。整个系统的功能和性能受控于控制算法的优劣性与软件框架设计的合理性。 4.1 DSP开发软件及环境 DSP软件设计的开发工具选用TI公司的基于Windows的集成开发工具CCS5.5，该开发系统可支持公司不同系列器件的软件开发。如图4.2所示为其开发环境界面，它将编辑、编译、汇编、链接、软件硬件仿真调试融合在一个标准的界面内，以此达到软件开发简易化的要求。 CCS5.5是以工程的形式管理整个开发过程中需要的文件，CCS5.5工程文件(.pjt)主要涵盖工程的版本信息、工程设置和源文件这3个部分。工程设置里主要记录了该工程对应的编译、汇编以及连接选项的相关设置;而源文件部分记录了此项工程涵盖涉及何种源文件，如C源代码文件、C++源代码文件等代码文件。 4.2程序整体结构 通电后，DSP首先进行初始化各种变量定义及运行SystemParameterInit函数，即系统参数初始化函数，并根据给定初始速度运行中断程序中的霍尔开环，此时，ShowDisp模块会更新实时转速，在一个周期结束后，重置系统运行状态标志位，自动进入编码器速度闭环模式。这时候如果进行按键输入，则会进入按键输入中断，并将输入值送入斜坡生成模块Rmp_ ctrl，更新之前的指定初始速度TargetValue。最终通过Svgendq模块与EVA输出六路PWM信号至三相全桥逆变电路模块，输出三相电压U, V, W，实现对电机的控制。其中如果在使能运行判断过程中，判断为否，则会关闭EVA的输出，结束程序循环。流程执行框图如图4.3所示。 由硬件部分的功能模块结构以及控制系统所要达成的控制需求可知，控制系统的软件必须由主程序与中断程序构成。主程序主要完成各部件参数的初始化，及显示刷新和中断状态判断，以确定EVA信号的输出与否。中断部分，以系统工作的状态标志划分了霍尔开环、编码器速度闭环、编码器速度开环等中断功能。除此之外，系统在光电编码器旋转一周后，需要清除中断标志，判断当前是否应进入闭环控制，软件部分中的QepISR模块便作为另一个中断模块，在接受到编码器发出的脉冲信号后，完成了此功能。码垛机器人

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