码垛机器人腰关节主控制程序设计
4.3主控制程序设计

如图4.4所示，在交流伺服驱动系统软件设计主程序中，在完成一系列的初始化任务后，便是要运行中断子程序，之后便是对显示刷新进行无限的循环，并且判断当前运行的状态，如若异常则关闭EVA输出。在初始化函数中，会对运行状态、初始目标速度等变量初始化以及对QEP模块、测速模块以及引用TI的PID_ REG3速度控制模块进行初始化。以上只是程序流程，系统初始化的细节和意义具体如下 (1)为保证程序调试时连接仿真器，通过仿真器下载到DSP的缓存中时有足够的缓存空间，需要对存储空间进行初始化 (2)本设计所选芯片的内置时钟频率可以达到150MHZ，为使系统稳定高速的运行，需要进行系统时钟的初始化。外围模块的初始化主要分为 （1）事件管理初始化:功能即决定了程序所判断的系统运行状态，如初始化使用霍尔开环，之后为实现闭环控制，将会从霍尔开环状态切换到编码器速度闭环状态，所以事件管理的初始化决定了系统控制的逻辑和流程。 （2）AD转换初始化:AD转化的初始化，采用了TI公司的f281xileg_ vdc.c头文件，其初始化包括级联序列器方式、采样方式、时钟寄存器、采样频率等。 在完成系统的各项初始化后，便进入main函数对应的主程序，等待进入中断，进入中断后，中断程序中会对AD信号、霍尔感应器值、当前编码器速度进行初始化，以判断决定系统将要执行的运行状态。如在霍尔开环中断结束后，会进入编码器速度闭环中断。此二中断程序中对电机速度的控制，均需要三相全桥逆变电路参与生成三相电压一UVW。 其中，逆变电路中各个IGBT的信号导通逻辑如图4. 5所示，应用SVPWM的平均值等效原理，在一个开关周期内对电压矢量进行叠加组合，使其平均值与给定电压矢量相同。在某一瞬时时刻，电压矢量处于圆周内某个区间，则由这个区间相邻的两个零电压矢量和非零电压矢量通过所用时间，在一个周期内多次叠加，使电压的矢量值尽量接近理想磁通圆。每个被叠加的电压矢量，均相隔60°。 电机编码器输出的是A, B, Z三相信号，DSP内部自带有编码器信号接口模块QEP模块。通过配置此模块，可以将外部的AB信号进行计数，当前的计数值除以一圈的脉冲数就是转子当前的角度。得到转子当前的角度才能去控制电机定子磁场的角度。 在程序中通过一个固定的时间间隔(程序设定为1毫秒)，测得两次转子的位置，将两次转子的位置处以时间，就得到了当前的速度，此速度作为反馈值与设定值进行比较，而形成闭环控制。 码垛机器人

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