基于数字信号处理器的天然气发动机控制系统设计
系,下拉电阻应大于位选电阻的5倍而小于其50倍,典型值为10倍。
HD7279A需要外接RC振荡电路以供系统工作,其典型值分别为R=1.5K,C=15pF,若芯片无法正常工作,要首先检查此振荡电路。
图2 键盘和LED显示
2)信号采集部分的设计
控制系统主要采集天然气发动机的转速和排气温度。
转速传感器采集的信号是脉冲信号经过LF356放大,再经过LM339比较器整形后,通过光电隔离送到DSP的I/O口,通过所得的脉冲信号个数来计算出转速值。
排气温度在800度左右,因此温度信号使用K型热电偶采得,由AD590构成热电偶冷端温度补偿,经过OP07放大后送到DSP的模拟信号端口。电路框图如图3所示:
![](../img/eep/emb/emb-309994p5yjxm5cyl.jpg)
图3 转速、温度信号采集框图
AD590是一种恒流源形式的温度传感器,只需在其二端加上一定的工作电压,则其输出电流随温度变化产生线性变化,温度每变化1℃,输出电流变化1μA。采用AD590对热电偶进行温度补偿,根据不同的热电偶的塞贝克系数,选取合适的电阻,使其读数变化的电压变化与热电偶此时的冷端电动势抵消,从而达到温度补偿。
3.2软件设计
软件采用汇编语言编写,使用TI公司的CC2000开发环境,主程序主要是实现显示功能和数据采集功能。主程序流程图如图4所示:
![](../img/eep/emb/emb-31000fpmoxehnstm.jpg)
图4 主程序流程图
在控制程序中,将计算出的转速和温度与期望值比较,得出误差和误差变化率,再根据制定好的控制规则来调整燃气和空气的电磁阀,从而改变燃气和空气的进气量,以便输出恒定的转速。DSP芯片内部具有电动机控制专用硬件机制,能够直接产生PWM波形,这样可以直接用来控制燃气和空气的电磁阀。
4 结语
基于DSP芯片构成的控制系统事实上是一个单片系统,因为整个控制所需的各种功能都可由DSP芯片来实现。因此,可以减小目标系统的体积,减少外部元件的个数,增加系统的可靠性。对于那些性能和精度要求高、实时性强、体积小的场合,基于DSP芯片来构成控制系统是具有很高性能价格比的实现方法。
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