C2000™微控制器（MCU）已用于控制各類應(yīng)用中的電機(jī)超過(guò)25年。這些電機(jī)主要是三相同步或異步電機(jī)，通過(guò)磁場(chǎng)定向控制（FOC）的技術(shù)進(jìn)行控制，以提供有效的扭矩產(chǎn)生來(lái)最小化電能使用率。它們的應(yīng)用范圍覆蓋低于100W的醫(yī)療工具到數(shù)百千瓦的工業(yè)機(jī)械。一些應(yīng)用僅需要扭矩控制，其他應(yīng)用需要穩(wěn)定的速度，還有一些需要極其精確的位置控制。這些不同的要求需要多種解決方案，而德州儀器多年來(lái)通過(guò)其數(shù)字電機(jī)控制庫(kù)、controlSUITE™庫(kù)和最近的MotorWare™庫(kù)提供了這些解決方案。
現(xiàn)在，TI將最新的電機(jī)控制開發(fā)與器件級(jí)軟件驅(qū)動(dòng)程序統(tǒng)一到一個(gè)產(chǎn)品中：C2000Ware MotorControl軟件開發(fā)套件（SDK）。
該SDK支持C2000平臺(tái)中最新一代兼容的TMS320F28379D、TMS320F28076和TMS320F280049C器件，以及所有新產(chǎn)品系列。SDK的組件包括：
- C2000Ware: 器件特定的驅(qū)動(dòng)庫(kù)、位域、函數(shù)庫(kù)（數(shù)學(xué)計(jì)算、數(shù)字信號(hào)處理、控制、信號(hào)產(chǎn)生）、外設(shè)例程、小工具、硬件文件和文檔——提供定制德州儀器電機(jī)控制解決方案周邊應(yīng)用程序所需的一切。
- 電機(jī)控制庫(kù)：通用控制和電機(jī)控制特定功能，可用作完全定制的電機(jī)控制應(yīng)用中的構(gòu)建模塊。
- InstaSPIN-FOC™解決方案：使用德州儀器的FAST™軟件編碼的無(wú)傳感器FOC解決方案實(shí)現(xiàn)卓越的電機(jī)控制性能。電機(jī)識(shí)別和自動(dòng)電流環(huán)調(diào)諧可實(shí)現(xiàn)快速開發(fā)，即使對(duì)于電機(jī)控制經(jīng)驗(yàn)有限的人員也是如此。
- DesignDRIVE解決方案：使用德州儀器DesignDRIVE組件的帶傳感器FOC解決方案可支持多種電流檢測(cè)技術(shù)、模擬和數(shù)字位置傳感器接口、控制技術(shù)和靈活的實(shí)時(shí)連通性。快速電流環(huán)（FCL）是一個(gè)獨(dú)特的優(yōu)化軟件庫(kù)，它利用了所有片上硬件資源、加速器和代碼執(zhí)行周期減少技術(shù)。在不到1μs的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)整個(gè)FOC扭矩控制回路的能力可實(shí)現(xiàn)更高頻率的扭矩控制，從而實(shí)現(xiàn)更高頻率的位置控制，進(jìn)而使伺服驅(qū)動(dòng)器具有卓越性能。
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InstaSPIN-FOC解決方案（圖1）于2013年發(fā)布，通過(guò)MotorWare軟件包在F2806x、F2805x和F2802x系列上通過(guò)片上只讀存儲(chǔ)器（ROM）庫(kù)啟用。該庫(kù)已被重寫為浮點(diǎn)格式 -- 消除了定點(diǎn)定標(biāo)負(fù)擔(dān)，并利用片上加速器 – 并在F28004x系列的片上ROM中進(jìn)行了更新。對(duì)InstaSPIN-FOC用戶來(lái)說(shuō)，庫(kù)函數(shù)調(diào)用和逐步實(shí)驗(yàn)例程會(huì)顯得很熟悉。TI還發(fā)布了新型BoosterPack™插件模塊 ，通過(guò)我們的C2000 Piccolo™ MCU F280049C LaunchPad™開發(fā)套件專用于InstaSPIN-FOC解決方案。
圖 1：InstaSPIN-FOC特性
DesignDRIVE（圖2）于2015年發(fā)布，并通過(guò)controlSUITE控制套件定期更新。通過(guò)將其包含在MotorControl SDK中，我們現(xiàn)在可添加對(duì)C2000Ware的支持。這提供了更完整和用戶友好的軟件體驗(yàn)，并使DesignDRIVE更容易移植到其他C2000 MCU系列上。
圖 2：DesignDRIVE組件
MotorControl SDK的首個(gè)版本包括表1中所示的支持。
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MotorControl SDK |
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無(wú)傳感器FOC的InstaSPIN-FOC |
帶傳感器FOC的DesignDRIVE |
| 19Q1 |
器件支持 |
F28004x |
F2837x |
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硬件 |
LAUNCHXL-F280049C+BOOSTXL-DRV8320RS或
TMDSHVMTRINSPIN+TMDSCNCD280049C+TMDSADAP180TO100 |
TMDXIDDK379D |
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軟件 |
實(shí)驗(yàn)1-13：僅使用C28x CPU并支持同步電機(jī) |
單軸基于QEP的FCL位置/速度環(huán)控制（CPU+CLA） |
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文檔 |
實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，InstaSPIN TRM(Technical Reference Manual，技術(shù)參考手冊(cè))，QSG(Quick Start Guide，快速入門指南) |
用戶指南 |
表1：MotorControl SDK支持
德州儀器將每季度或每半年更新一次MotorControl SDK，并在將來(lái)發(fā)布的計(jì)劃中支持：
- InstaSPIN-FOC實(shí)驗(yàn)例程完全運(yùn)行于F28004x控制律加速器（CLA）協(xié)處理器上。
- InstaSPIN-FOC支持異步感應(yīng)電機(jī)。
- 基于F28004x系列的DesignDRIVE例程。
- 增強(qiáng)的DesignDRIVE FCL例程，包括支持絕對(duì)式編碼器技術(shù)。
- 結(jié)合實(shí)時(shí)連通性。
