实时控制 特色应用

套件

电机驱动与控制

InstaSPIN™ 和电机控制软件、技术文档、培训和视频以及更多。

电动汽车

为 EV 系统提供 MCU 嵌入式实时控制解决方案的行业领导者。

套件

数字电源

数字电源软件、技术文档、硬件开发套件、培训和视频。

套件

工业驱动和自动化

凭借 DesignDRIVE 软件及配套解决方案克服工业级伺服和变频驱动挑战。

套件

LED 照明

LED 照明技术文档、硬件开发套件、视频和培训。

套件

太阳能

太阳能软件库、硬件开发套件和技术文档。

套件

电力线通信

PLC 解决方案、软件、开发套件、视频和技术文档。

家用电器

家用电器

家用电器技术文档、软件、硬件和开发套件。



电机驱动与控制

电机控制是 C2000 实时控制 MCU 的重要应用领域,与过去和未来的技术发展联系紧密。我们在本世纪初首先发布了电机控制软件库,我们许多原始软件系统示例已被大学和业内广泛用作数字电机控制的基础。最近的“传统”项目在下文的传统部分进行了归档。

自 2009 年以来,我们已通过 controlSUITE™ 软件支持了控制器中运行的数字电机控制库和系统实例以及逆变器硬件。这些是基于宏的基础编译模块,用于在易于遵循的软件示例中编译的计算、变换、观测器和通过位域访问的外设驱动程序。编译过程采用实际以有线方式相连的软件模块的增量编译等级。解决方案类型包括刷式和步进电机控制、霍尔无刷直流 (BLDC) 电机、无传感器过零和 InstaSPIN-BLDC™ 解决方案、基于编码器和无传感器滑模观测器 (SMO) 的 FOC。

自 2013 年起,我们陆续发布了更为先进的 InstaSPIN-FOC™ 和 InstaSPIN-MOTION™ 解决方案。这些解决方案使用新一组基于对象的编译模块,具备抽象应用程序编程接口 (API),可通过 MotorWare™ 库接入。如果正在使用 InstaSPIN-FOC 或 InstaSPIN–MOTION 解决方案,则必须使用 MotorWare 软件。但您也可以使用 MotorWare 软件及其中包含的驱动程序和模块,从而创建采用最新编程类型的专属项目。

InstaSPIN 电机解决方案

InstaSPIN™ 电机解决方案

数字电机控制的最大革新之处在于 InstaSPIN 软件。InstaSPIN 软件可即时运转并控制任何三相电机,无需电机数据表!关键技术包括:


  控制技术
和电机支持
所需
反馈
电机
参数
主要特性 TI 支持的
器件

用最小的力度实现最大的控制

通过使用适用于 ACI、PMSM、IPM 和 BLDC 的 SpinTAC FAST™ 软件编码器(观测器)或转子传感器获得精确速度和位置

了解详情

电压和电流(2-3 分流或相) 单变量速度/位置环路调优 – 数分钟内调优您的电机。
  • 可靠的速度和位置控制
  • 防患于未然
  • 在不同速度、位置和不断变化的动态状态下保持性能
  • 生成梯形、S 曲线、ST 曲线运动轨迹
Piccolo
F28069M
F28068M
F28054M
F28052M

电机 ID 与自动调优解决方案

FOC 扭矩控制器,使用适用于 ACI、PMSM、IPM、BLDC 的 TI FAST™ 软件编码器(观测器)

了解详情

电压和电流(2-3 分流或相) 电机参数自动识别
  • 自动电流环路调优
  • 完全扭矩启动
  • 处于零速和经过零速时保持稳定
  • 每安培最大扭矩
  • ACI PowerWarp™ 软件
  • 增强的启动、零速和低速功能,加入了基于高频注入 (HFI) 的初始位置检测 (IPD) 技术
Piccolo
F28069F
F28068F
F28062F
F28054F
F28052F
F28027F
F28026F

借助 InstaSPIN-BLDC 技术,电机只需数秒钟即可开始运转™

BLDC 的梯形换向

了解详情

简单的电压反电动势 (BEMF)、针对扭矩控制的可选电流 不需要
  • 启动稳定
  • 调优简单
  • 轻松加快速度或控制电流

Piccolo
F2803x、
F2805x、
F2806x、
F2802x

Hercules
RM46x、
RM48x、
570LS12、
570LS31

 
敬请期待未来的 InstaSPIN 解决方案
 

InstaSPIN 软件技术文档

InstaSPIN 解决方案硬件开发套件

InstaSPIN™ 硬件开发套件

TI InstaSPIN™ 三相电机解决方案在各种三相逆变器与 Piccolo 微控制器硬件评估模块上均有提供,旨在简化电机控制应用的设计。

InstaSPIN 解决方案支持

InstaSPIN 解决方案支持

MotorWare 与 controlSUITE™ 软件对比

MotorWare 与 controlSUITE 软件对比

工具

ControlSUITE

MotorWare

描述

controlSUITE 中的数字电机控制软件库包括 C 语言宏,涵盖几乎所有进行电机控制所必需的独立于目标的数学函数和特定于目标的外设配置函数。其中包括转换模块和观测器模块、信号产生器与控制模块、外设驱动程序以及实时调试模块。

MotorWare 包含一系列软件和技术资源,可最大限度地缩短电机控制系统开发时间。

版本控制

在不同子级完成

  • 套件项目示例
  • 特定于器件的驱动程序
  • 数学块

项目示例已“冻结”,不使用更新版本的任何文件

整个库均已确定版本并且是最新的,所有项目均采用最新文件进行编译

Code Composer Studio™ IDE

使用 CCSv4 编译大多数项目

所有项目均使用 CCSv5,且版本始终通过最新 IDE 和编译器进行编译和测试

驱动程序

位域

采用上下文命名的 API

软件风格

基于宏的 C 语言

类似于将一个块的输出连接到另一个块的输入

面向对象 C 语言

具有结构、句柄和接口函数的现代软件接口

编译一个系统
增量编译方法
项目代码以不同级别编译,允许您采用结构化方法添加和测试代码
多项目方法
项目经过编号并按顺序添加功能,选择项目的编译基点
开源与闭源对比

除特殊库以外完全开放

  • IQMath 和闪存 API
  • InstaSPIN-BLDC
  • eSMO
  • HFI/IPD

除特殊库以外完全开放

  • IQMath 和闪存 API
  • 用于 InstaSPIN-FOC 和 InstaSPIN-MOTION 的安全片上 ROM
  • InstaSPIN-MOTION SpinTAC 库
  • HFI/IPD(未来)
解决方案支持

BLDC 霍尔
无传感器 BLDC BEMF 过零
无传感器 InstaSPIN-BLDC
ACI V/Hz
编码器 FOC
无传感器 SMO、eSMO 或 FE FOC

无传感器 InstaSPIN-FOC
无传感器 InstaSPIN-MOTION
编码器 InstaSPIN-MOTION

电机套件支持

TMDS2MTRPFCKIT – NRND
DRV8312-C2-KIT
DRV8301-HC-C2-KIT
DRV8302-HC-C2-KIT
TMDXHVMTRKIT5X
TMDSHVMTRPFCKIT

LAUNCHXL-F28027F + BOOSTXL-DRV8301
DRV8312-69M-KIT
DRV8301-69M-KIT
TMDSHVMTRINSPIN

controlSUITE 电机控制软件

基于宏的数字电机控制软件库

controlSUITE 中提供的数字电机控制软件库包括 C 语言宏,涵盖几乎所有进行电机控制所必需的独立于目标的数学函数和特定于目标的外设配置函数。其中包括转换模块和观测器模块、信号产生器与控制模块、外设驱动程序以及实时调试模块。

特性和优势:

  • 基于宏的模块化代码块,采用系统方框图样式
    • 初始化时定义所有变量并将一个块的输出设置为下一个块的输入
    • 运行时调用结构或宏函数
  • 每个模块单独归档了源代码、使用案例和后台技术理论
  • 库模块允许用户以直观的方式快速编译和自定义自己的系统
  • 消除定点调节和饱和压力
  • 增量系统编译方法允许以分步和易于理解的方式验证软件
  • 软件模块和控制方框图之间保持一致性
  • 硬件开发套件显示了示例实施和理论
转换模块和观测器模块
克拉克变换、帕克变换、相压计算、滑模观测器、BEMF 换向、直接通量评估器、速度计算器和评估器、位置计算器和评估器等
信号发生器和控制模块
PID、换向触发器发生器、V/f 控制器、脉冲发生器、Mod 6 计数器、转换率控制器、锯齿和斜坡发生器、空间矢量发生器等
外设驱动程序
用于多种拓扑和技术的 PWM 抽象、ADC 驱动程序、霍尔传感器驱动程序、QEP 驱动程序、CAP 驱动程序等
实时调试模块
用于 CCS 图形窗口实用程序的 DLOG 模块、用于通过示波器监控控制变量的 PWMDAC 模块
 
 

DMC 系统:以增量方式连接模块

通过使用 DMC 库模块,我们逐步建立了完整的电机控制系统示例。这些系统示例已采用不同的电机类型、控制技术和反馈方法创建并且多数具有电隔离硬件验证平台。

这些系统最重要的功能是其全部采用增量编译方法。该方法允许编译增量代码区,以便开发人员可以逐步验证应用程序的每个部分。例如,在上面的无传感器 PMSM FOC 示例中,以下增量编译被内置到软件中。

特性和优势:

  • 编译层 1:使用虚拟信号、验证反向帕克变换、生成空间矢量,三相 PWM 驱动器将生成正确的 PWM 波形
  • 编译层 2:连接功率级、验证 ADC 转换、相压计算、进行克拉克和帕克变换
  • 编译层 3:闭环 PID 电流控制验证
  • 编译层 4:滑动模式查看器和速度评估器验证
  • 编译层 5:闭环 PID 速度控制

所有系统均随附完整的工作软件、分步用户指南、丰富的文档、屏幕截图和硬件组装。

这些白皮书包含有关设计 C2000 实时控制 MCU 的高性能驱动和电机控制方法的信息。


查看电机控制入门 Wiki,获取关于使用数字电机控制库的完整指南:

电机控制入门 Wiki

数字电机控制软件库随附于 controlSUITE 软件:

获取软件

controlSUITE 技术硬件开发套件

controlSUITE 硬件开发套件

以下套件重点突出了各种电机控制方法和实现方式。软件基于 controlSUITE DMC 软件。

器件型号 描述 微控制器
TMDSRSLVR 主板样式解析器数字转换套件 TMS320F28027
TMS320F28035 TMS320F28335
TMDSHVMTRPFCKIT 具备 PFC 功能的高电压三相电机套件 TMS320F28035
TMS320F28335
TMDXHVMTRKIT5X 高电压三相电机套件 TMS320F28055
DRV8412-C2-KIT 刷式直流和步进电机套件 TMS320F28035
TMDS2MTRPFCKIT 具备 PFC 功能的双电机控制套件 TMS320F28035
TMDS1MTRPFCKIT 具备 PFC 功能的单电机控制套件 TMS320F28035
DRV8312-C2-KIT 低电压、低电流三相 TMS320F28035
DRV8301-HC-C2-KIT 低电压、高电流三相 TMS320F28035
TMDXIDDK377D DesignDRIVE 套件

TMS320F28377D

TMDXIDDK377D-MTR-BNDL

DesignDRIVE 套件和电机软件包

TMS320F28377D

其他系统功能

IQMath:虚拟浮点

IQMath 是 C28x 系列的内建库和编译器,可让您通过选择哪些位的二进制表示数为整数 (I) 而哪些是商 (Q) 来选择您的范围(并由此选择分辨率)。通过它,您还可以浮点格式编写 C 函数而不是处理定点调节,剩下的交给编译器来完成。

  • 减少了启动、调优和调试工作
    • 即时、全局或本地更改数字范围
    • 针对最佳分辨率和动态范围进行调节
    • 消除量化效果
    • 减少调节和饱和压力
    • 更好地与模拟和代码生成工具集成
    • 单一来源设置为在定点和浮点处理器之间移动
    • 面向新系统轻松重用和重调

实时调试

  • 在芯片中实施,而不是由软件调试监视器实施
  • 不需要 CPU 周期
  • RTDX 始终可用,实时调试客户返回值
  • 非关键调试代码暂停,而继续为对时间要求极其严格的中断提供服务
  • 访问存储器和寄存器而不会停止处理器

C28x CPU

C28x 32 位 DSP 是数字电机控制的首选计算引擎。

  • 提供最高精确度和最快吞吐量的计算密集型算法。
    • 基于 DMC 库的无传感器 FOC 采用约 12 MIPS
  • 扩展性能
    • Delfino 系列提供单精度浮点单元
    • FPU 是定点内核的扩展,在内核 DMC 算法中大约提高了 50% 的周期性能
  • 在 Piccolo 系列中,我们将提供可选控制律加速器 (CLA)
    • CLA 是具有 ADC 和 PWM 独立控制的浮点并行处理单元
    • 设计用于数字电源应用中的超高速、低延迟控制环路
    • 在发布 CLA DMC 库和系统示例的过程中,将允许内核 DMC 功能被“黑盒化并卸载”至 CLA,从而允许 C28x CPU 的额外带宽用于其他系统功能

模数转换器

每个 F28x 器件上的 ADC 都具有共同祖先,但已在每个连续系列中得到改进,具有更准确的基准、更好的自动校准以及 DMA 支持。

  • 具有高达 12.5 MSPS 吞吐量的 12 位 ADC 转换器
  • 两个用于同步采样的采样保持电路
  • 具有灵活转换启动和 16 个结果寄存器的单组或双组序列发生器
  • 最新的 Piccolo 系列支持比例式运算、更灵活的序列发生器、可调节采集窗口,以及允许 ADC 预先调用 CPU 中断来同步转换样片的可用性与 CPU 的即时编译功能

PWM 生成

ePWM 模块提供业界功能最丰富、最灵活的 PWM 模式生成。

  • 每个 ePWM 模块都有一个独立阴影 16 位时基(加、减或加减),可产生两个独立占空比输出
  • 有一个可选上升沿和下降沿死区发生器、高频截波和可编程跳闸区域
  • 即使缺少 MCU 时钟,跳闸区域仍正常工作,并允许您将外部引脚映射到 PWM 输出状态、中断、ADC 转换启动或 PWM 同步信号的任何组合。跳闸可同步也可异步,有一个偏移窗口,并可以逐周期或单触发模式运行
  • 独立 ePWM 块可同步为公共时基或自动进行相位延迟
  • 标准 PWM 分辨率连接到系统时钟,但也有高分辨率 PWM 具有 55ps 的准确分辨率,而 Piccolo 系列在占空比和期间上均提供高分辨率精度。

系统注意事项

最新的 Piccolo 系列器件包括最新的创新成就,旨在实现以下目标:

降低系统成本并提高系统可靠性:

  • 具有 POR/BOR 的片上电压监控器无需外部监控器,且其内置特性可消除所有 PWM 引脚上的启动假信号
  • 三层时钟保护符合 IEC-60730 标准
    • 两个内部和可选外部振荡器
    • 两个看门狗和时钟失败检测电路会自动切换为备份 OSC
    • 如果两个内部故障器件在平稳关断后均进入跛形模式
  • GPIO 包括内部数字滤波器,可减小噪声并节省外部系统成本

在美国以外的多数国家/地区,我们也看到很多监管机构强制要求将功率因数校正(PFC) 功能纳入多数新型白色家电,我们期望这一点也会发展到其他行业。

  • 问题
    • 三相逆变器和电机充当非线性负载并消耗供应商线路中的谐波电流。这些谐波电流将丢失和失真。
  • 解决方案
    • PFC 保证通过的电流波形跟随线路的电压波形,不管负载或输入条件有何变化,同时将输出直流电压调节为一个稳定值。
  • 模拟 PFC 与数字 PFC 对比:
    • PFC 的模拟或无源实施被锁定为单个模式,对操作条件变化的反应能力有限。
    • 相反,有源或数字控制的 PFC 可对操作条件的变化采取行动并适应其变化,其精确度也更高,可消除电压和电流之间的任何相移,从而提高效率。
    • 数字 PFC 的灵活性也使开发者可使用可能比 PFC 无源实施更复杂的 PFC 拓扑。
  • C2000 实时控制器件具有处理空间及高分辨率 ADC 和 PWM,即使通过成本最低的 Piccolo MCU 也可对无传感器 FOC 控制(及双轴 FOC)实施 PFC
  • 所有 Piccolo 和 Delfino 解决方案中均包含示例硬件和软件。

图形模拟和代码开发

Mathworks 嵌入式目标Visual Solutions VisSim 均支持面向 C2000 实时控制 MCU(并与现有 DMC 硬件无缝连接)的图形电机控制开发工具。这些工具提供:

  • 针对 TI DMC 库及其他 TI 器件、数学和外设库的模块支持
  • 完整 DMC 系统的模拟、建模和验证
  • 自动调优和系数查找程序
  • 代码生成和目标部署
  • 与 TI 的集成开发环境和硬件开发工具直接相连
  • C2000 实时控制电机控制套件的 VisSim 示意图展示了在不使用 C 语言编程的情况下创建的完整系统。这些示意图可免费下载,网址为 http://www.vissim.com/solutions/field_oriented_motor_control.html

电机控制培训和视频

电机控制技术指南

电机控制技术指南

传统电机控制解决方案

数字电机控制库

  软件
1x 系列 0x 系列 Piccolo 系列 Delfino 系列
DMC 库 基础 DMC 构建模块和外设驱动程序 SPRC080 SPRC215 controlSUITE controlSUITE

DMC 系统:传统定点系列

电机类型 用途 控制技术 控制类型 反馈 软件 硬件
        位置 电流 1x 系列 0x 系列 更新频率 低电压 高电压
交流感应三相 固定或可变高速控制、工业驱动、压缩机、泵 标量 - V/Hz SVPWM 速度控制 转速计 SPRC130 SPRC194 20KHz DMC1500 + eZdsp
FOC - 向量 SVPWM 速度和扭矩控制 转速计 双相电流 SPRC077 SPRC207 20KHz DMC1500 + eZdsp
FOC - 向量 SVPWM 速度和扭矩控制 无传感器通量 + 速度评估器 双相电流 SPRC078 SPRC195 20KHz DMC1500 + eZdsp
无刷直流三相 变速控制、部分位置控制、风扇、压缩机、泵、油门 梯形 速度控制 霍尔效应 SPRC175 SPRC213 20KHz DMC550 + eZdsp DMC1500 + eZdsp
梯形 速度控制 无传感器 BEMF 直流总线单相并联 SPRC176 SPRC196 20KHz DMC550 + eZdsp DMC1500 + eZdsp
三相永磁 精密位置、高扭矩速度控制、牵引、转向、直接驱动、机器人 FOC - 向量 SVPWM 速度和扭矩控制 编码器 双相电流 SPRC129 SPRC210 20KHz DMC550 + eZdsp DMC1500 + eZdsp
FOC - 向量 SVPWM 位置控制 编码器 双相电流 SPRC179 SPRC212 20KHz DMC550 + eZdsp DMC1500 + eZdsp
FOC - 向量 SVPWM 速度和扭矩控制 无传感器 SMO 定位评估器 双相电流 SPRC128 SPRC197 20KHz DMC550 + eZdsp DMC1500 + eZdsp
FOC - 向量 SVPWM 速度和扭矩控制 解析器 双相电流 SPRC178 SPRC211 20KHz DMC1500 + eZdsp
步进 位置和低扭矩速度控制 微步进双极性 位置控制 无传感器离散角度评估器 双相电流 SPRAAU7 10KHz
刷式直流 低端速度控制 直接驱动 H 桥 速度和位置 编码器 SPRC177 SPRC214 40KHz

数字电源

C2000 实时控制 MCU 具有数字电源应用中要求的高频控制回路所需的计算性能、模拟速度和准确度以及高分辨率、灵活高分辨率脉宽调制生成能力。要着手开发基于 C2000 MCU 的数字电源应用,设计人员可使用下列各种软件和硬件资源。如需了解 TI 数字电源解决方案的更多信息,请访问 ti.com/digitalpower

数字电源 PowerSUITE 软件工具

PowerSUITE 数字电源软件工具

PowerSUITE 是一套旨在简化数字电源设计的工具。PowerSUITE 是 controlSUITE 的组成部分,后者是一套全面的软件基础架构和软件工具集,旨在最大限度缩短 C2000™ 实时微控制器的软件开发时间。


了解有关 PowerSUITE 的更多信息

数字电源软件库

数字电源软件库

controlSUITE 中提供的数字电源软件库包括一组基于宏的模块化函数。这些宏函数封装在可重用的代码块中,而将这些库连接起来后可编译出数字电源系统所需的任何软件结构。这些函数包括数字电源所必需的独立于目标的数学函数和特定于目标的外设配置函数。这些函数包括:

控制器模块
二阶控制律、三阶控制律
外设驱动程序
用于多种数字电源拓扑和控制技术的 PWM 驱动程序、ADC 驱动程序、用于斜坡补偿的 DAC 驱动程序
特定于应用的模块
功率因数校正电流命令块、功率因数校正平方反比块
数学模块
指数平滑移动平均线,正弦波分析器
实时调试模块
用于 Code Composer Studio™IDE 图形窗口实用程序的 DLOG 模块

数字电源软件库随附于 controlSUITE 软件:

获取软件

数字电源开发套件和参考设计

数字电源开发套件和参考设计

以下套件和参考设计重点突出了各种数字电源方法和实现方式。软件基于数字电源软件库。

器件型号 描述 微控制器
TMDSILPFCKIT 集成计量功能的双相交错式功率因数校正

查看参考设计

TMS320F28035
TMDSHVBLPFCKIT 无桥功率因数校正 TMS320F28035
TMDSHVPFCKIT 双相交错式功率因数校正 TMS320F28027
TMDSHVRESLLCKIT 谐振 LLC 直流/直流

查看参考设计

TMS320F28027
TMDSHVPSFBKIT 具有峰值电流模式控制和斜坡补偿功能的的相移全桥直流/直流

查看参考设计

TMS320F28027
BOOSTXL-BUCKCONV 带软件控制有源负载的直流/直流降压转换器 TMS320F28069
TMDSC2KWRKSHPKIT 数字电源培训套件 TMS320F28035

数字电源培训和视频

数字电源培训和视频

欢迎访问 C2000 数字电源培训门户。

我们的在线数字电源培训系列包括讲座视频和实验材料,其中介绍了 C2000 数字电源控制的基础知识。

大量的培训套件可让您亲身试验 C2000 为数字电源控制提供的众多特性。

基本培训套件使用单个降压转换器功率级实现电压模式控制。

高级培训套件展示通过两个降压转换器功率级实现峰值电流模式控制和电压模式控制。

数字电源技术文档


太阳能

C2000 实时控制 MCU 特别适用于太阳能应用。C28x DSP 内核拥有最大限度发挥高级 MPPT 算法的性能余量。高分辨率 PWM 将实现更快速的瞬态响应,从而在不断变化的条件下提高逆变器的功效。快速 ADC 有助于提升回路频率,因此可增强系统响能力。设计人员将发现 C2000 实时控制 MCU 可胜任与尖端太阳能应用相关的任务。

太阳能 PowerSUITE 软件工具

PowerSUITE 太阳能软件工具

PowerSUITE 是一套旨在简化数字电源设计的工具。PowerSUITE 是 controlSUITE 的组成部分,后者是一套全面的软件基础架构和软件工具集,旨在最大限度缩短 C2000™ 实时微控制器的软件开发时间。


了解有关 PowerSUITE 的更多信息

太阳能软件库

太阳能软件库

controlSUITE 中的太阳能软件库提供了太阳能应用中使用的常见算法(如最大功率点跟踪、电网同步和功率监控)的框架。可用的函数包括:

控制器模块
用于单相并网系统的 PID 模块、软件锁相环
特定于应用的模块
扰动观察 MPPT 算法模块、增量电导 MPPT 算法模块
数学模块
正弦波信号的均值和 RMS 计算

太阳能软件库随附于 controlSUITE 软件:

获取软件

太阳能开发套件

太阳能开发套件

以下套件重点突出了各种太阳能方法和实现方式。软件基于太阳能和数字电源软件库。

查看手册(PDF,1.3MB)

器件型号 描述 微控制器
TMDSSOLARUINVKIT 太阳能微型逆变器 TMS320F28035
TMDSSOLARPEXPKIT
TMDSSOLARCEXPKIT
太阳能开发者套件 F28M35H52C
TMS320F28035
TMDSHV1PHINVKIT 单相太阳能逆变器 F28M35H52C
TMS320F28035
TMDSHVMPPTKIT 隔离式太阳能最大功率点跟踪 (MPPT) TMS320F28035

太阳能技术文档

太阳能培训和视频



工业驱动和自动化

电机控制技术的一些专门用途是用于通用的交流逆变器和伺服控制器。这项技术也可在许多工业应用中找到,其中包括机器人制造、电脑数控 (CNC) 机械、电梯、材料输送和其他工业自动化设备。

作为 TI 的工业驱动应用项目,DesignDRIVE 为多种电机类型、传感技术、编码器标准和通信网络提供支持,并且可轻松扩展以便进行基于实时以太网通信和功能性安全拓扑的开发,从而实现更全面的集成系统解决方案。

DesignDRIVE 是结合了硬件与软件的单个平台,用于轻松开发和评估多种工业驱动和伺服拓扑的解决方案。

查看完整的 DesignDRIVE 案例
design drive 软件图

LED 照明

得益于数字电源应用的丰富功能集,LED 照明成为 C2000 实时控制 MCU 的理想选择顺理成章。C2000 MCU 非常适合于控制功率级、LED 调光级和智能通信,因此产生的独特照明设计将确保能源效率和创新性更上一层楼。提供的大量资源有助于设计人员着手使用实时控制 MCU 进行 LED 照明设计。

LED 照明开发套件

LED 照明开发套件

以下套件重点突出了各种 LED 照明方法和实现方式。软件基于数字电源软件库:

器件型号 描述 微控制器
TMDSDCDCLEDKIT 8 通道单轨直流/直流 LED 照明 TMS320F28035
TMDSRGBLEDKIT 8 通道多轨直流/直流多色 LED 照明 TMS320F28027
TMDSIACLEDCOMKIT 直流/直流 LED 照明与通信,包括 PLC、DALI、DMX512 TMS320F28035
TMS320F28027

LED 照明视频和培训

LED 照明视频和培训

LED 照明技术文档


电动汽车

我们提供超过 100 款符合 AEC-Q100 标准的 C2000™ 实时控制 MCU,非常适用于各种电动汽车应用。这些 MCU 提供集成性能并最大限度地降低能量损耗,可用于:

    数字电源技术
    • 充电站(交流/直流)
    • 直流/直流电源转换
    • 板载充电
    • 交流输出
电机控制技术
  • 牵引或推进电机
  • 辅助电机
  • 助力转向

随着电动汽车数量的不断增加,C2000 MCU 提升了电动汽车应用的设计速度并降低了设计难度。

查看 C2000 MCU 电动汽车竞争力

电动汽车充电和悬浮板

电力线通信

C2000 实时控制 MCU 具有 DSP 处理内核和独特的加速器,如 Viterbi 复杂数学单元 (VCU),特别适合于电力线通信 (PLC) 应用严苛的计算和系统需求。同样,德州仪器 (TI) 提供一套完整的 PLC 解决方案,并配以软件、硬件和系统专业技术支持。

了解详情

电力线通信解决方案

电力线通信解决方案

适用于 PLC 的 TI 芯片组

PLC 标准 频段 TI 芯片组
PRIME 或 G3 CENELEC TMS320F28PLC83+AFE031
G3 FCC、ARIB TMS320F28M35+AFE032
IEEE-P1901.2 FCC TMS320F28M35+AFE032

有关电力线通信解决方案的完整列表,请访问:

智能电网 PLC 产品

电力线通信软件

电力线通信软件

德州仪器 (TI) 提供涵盖广泛电力线通信标准(包括 PRIME、G3 和 PLC-Lite)的大量软件包:

智能电网 PLC 产品 - 软件

电力线通信开发套件

电力线通信开发套件

使用 C2000 实时控制电力线调制解调器开发者套件可以轻松开发基于软件的电力线通信 (PLC) 调制解调器。该套件包含两个基于 C2000 实时控制 TMS320F28069 controlCARD 的 PLC 调制解调器和 TI 高级 PLC 模拟前端 AFE031。附带的 PLC 套件软件支持多种通信技术,包括正交频分复用 (OFDM)(PRIME/G3 和 FlexOFDM)以及扩展频移键控 (SFSK)。该套件包括板载 USB JTAG 仿真和 Code Composer Studio™ IDE。

器件型号 描述 微控制器
TMDSPLCKIT-V3 C2000 实时控制电力线调制解调器
开发者套件
TMS320F28069

电力线通信视频

电力线通信视频

电力线通信技术文档


家用电器

电器可以利用 C2000 实时控制 MCU 实现适合各种应用(包括洗衣机、冰箱、制冷机和商业或住宅 HVAC 系统)的变频驱动。向变频驱动发展的趋势为客户提供了一个通过整合 TI PFC 和场定向控制解决方案来提高效率的机会,同时可使用初始位置检测功能提供更好的系统可靠性并降低振动噪声。

客户有机会使用整个控制回路的开源库设计自己的应用,或将最新磁场定向控制技术与 InstaSPIN-FOC 结合使用。C2000 MCU 开发套件可简化入门过程。请参阅以下列出的开发资源。

InstaSPIN 电机解决方案

InstaSPIN™ 电机解决方案

数字电机控制的最大革新之处在于 InstaSPIN 软件。InstaSPIN 软件可即时运转并控制任何三相电机,无需电机数据表!关键技术包括:


  控制技术
和电机支持
所需
反馈
电机
参数
主要特性 TI 支持的
器件

用最小的力度实现最大的控制

通过使用适用于 ACI、PMSM、IPM 和 BLDC 的 SpinTACFAST™ 软件编码器(观测器)或转子传感器获得精确速度和位置

了解详情

电压和电流(2-3 分流或相) 单变量速度/位置环路调优 – 数分钟内调优您的电机。
  • 可靠的速度和位置控制
  • 防患于未然
  • 在不同速度、位置和不断变化的动态状态下保持性能
  • 生成梯形、S 曲线、ST 曲线运动轨迹
Piccolo
F28069M
F28068M
F28054M
F28052M

电机 ID 与自动调优解决方案

FOC 扭矩控制器,使用适用于 ACI、PMSM、IPM、BLDC 的 TI FAST™ 软件编码器(观测器)

了解详情

电压和电流(2-3 分流或相) 电机参数自动识别
  • 自动电流环路调优
  • 完全扭矩启动
  • 处于零速和经过零速时保持稳定
  • 每安培最大扭矩
  • ACI PowerWarp™ 软件
  • 增强的启动、零速和低速功能,加入了基于高频注入 (HFI) 的初始位置检测 (IPD) 技术
Piccolo
F28069F
F28068F
F28062F
F28054F
F28052F
F28027F
F28026F

借助 InstaSPIN-BLDC 技术,电机只需数秒钟即可开始运转

BLDC 的梯形换向

了解详情

简单的电压反电动势 (BEMF)、针对扭矩控制的可选电流 不需要
  • 启动稳定
  • 调优简单
  • 轻松加快速度或控制电流

Piccolo
F2803x、
F2805x、
F2806x、
F2802x

Hercules
RM46x、
RM48x、
570LS12、
570LS31

 
敬请期待未来的 InstaSPIN 解决方案
 

InstaSPIN 软件技术文档

InstaSPIN 解决方案硬件开发套件

InstaSPIN™ 解决方案硬件开发套件

TI InstaSPIN™ 三相电机解决方案在各种三相逆变器与 Piccolo 微控制器硬件评估模块上均有提供,旨在简化电机控制应用的设计。

InstaSPIN 支持

MotorWare 与 controlSUITE™ 软件对比

MotorWare 与 controlSUITE 软件对比

工具

controlSUITE 软件

MotorWare 软件

描述

controlSUITE 中的数字电机控制软件库包括 C 语言宏,涵盖几乎所有进行电机控制所必需的独立于目标的数学函数和特定于目标的外设配置函数。其中包括转换模块和观测器模块、信号产生器与控制模块、外设驱动程序以及实时调试模块。

MotorWare 包含一系列软件和技术资源,可最大限度地缩短电机控制系统开发时间。

版本控制

在不同子级完成

  • 套件项目示例
  • 特定于器件的驱动程序
  • 数学块

项目示例已“冻结”,不使用更新版本的任何文件

整个库均已确定版本并且是最新的,所有项目均采用最新文件进行编译

CCS

使用 CCSv4 编译大多数项目

所有项目均使用 CCSv5,且版本始终通过最新 IDE 和编译器进行编译和测试

驱动程序

位域

采用上下文命名的 API

软件风格

基于宏的 C 语言

类似于将一个块的输出连接到另一个块的输入

面向对象 C 语言

具有结构、句柄和接口函数的现代软件接口

编译一个系统
增量编译方法
项目代码以不同级别编译,允许您采用结构化方法添加和测试代码
多项目方法
项目经过编号并按顺序添加功能,选择项目的编译基点
开源与闭源对比

除特殊库以外完全开放

  • IQMath 和闪存 API
  • InstaSPIN-BLDC
  • eSMO
  • HFI/IPD

除特殊库以外完全开放

  • IQMath 和闪存 API
  • 用于 InstaSPIN-FOC 和 InstaSPIN-MOTION 的安全片上 ROM
  • InstaSPIN-MOTION SpinTAC 库
  • HFI/IPD(未来)
解决方案支持

BLDC 霍尔
无传感器 BLDC BEMF 过零
无传感器 InstaSPIN-BLDC
ACI V/Hz
编码器 FOC
无传感器 SMO、eSMO 或 FE FOC

无传感器 InstaSPIN-FOC
无传感器 InstaSPIN-MOTION
编码器 InstaSPIN-MOTION

电机套件支持

TMDS2MTRPFCKIT – NRND
DRV8312-C2-KIT
DRV8301-HC-C2-KIT
DRV8302-HC-C2-KIT
TMDXHVMTRKIT5X
TMDSHVMTRPFCKIT

LAUNCHXL-F28027F + BOOSTXL-DRV8301
DRV8312-69M-KIT
DRV8301-69M-KIT
TMDSHVMTRINSPIN

controlSUITE 电机控制软件

基于宏的数字电机控制软件库

controlSUITE 中提供的数字电机控制软件库包括 C 语言宏,涵盖几乎所有进行电机控制所必需的独立于目标的数学函数和特定于目标的外设配置函数。其中包括转换模块和观测器模块、信号产生器与控制模块、外设驱动程序以及实时调试模块。

特性和优势:

  • 基于宏的模块化代码块,采用系统方框图样式
    • 初始化时定义所有变量并将一个块的输出设置为下一个块的输入
    • 运行时调用结构或宏函数
  • 每个模块单独归档了源代码、使用案例和后台技术理论
  • 库模块允许用户以直观的方式快速编译和自定义自己的系统
  • 消除定点调节和饱和压力
  • 增量系统编译方法允许以分步和易于理解的方式验证软件
  • 软件模块和控制方框图之间保持一致性
  • 硬件开发套件显示了示例实施和理论
转换模块和观测器模块
克拉克变换、帕克变换、相压计算、滑模观测器、BEMF 换向、直接通量评估器、速度计算器和评估器、位置计算器和评估器等
信号发生器和控制模块
PID、换向触发器发生器、V/f 控制器、脉冲发生器、Mod 6 计数器、转换率控制器、锯齿和斜坡发生器、空间矢量发生器等
外设驱动程序
用于多种拓扑和技术的 PWM 抽象、ADC 驱动程序、霍尔传感器驱动程序、QEP 驱动程序、CAP 驱动程序等
实时调试模块
用于 Code Composer Studio™ IDE 图形窗口实用程序的 DLOG 模块、用于通过示波器监控控制变量的 PWMDAC 模块
 
 

DMC 系统:以增量方式连接模块

通过使用 DMC 库模块,我们逐步建立了完整的电机控制系统示例。这些系统示例已采用不同的电机类型、控制技术和反馈方法创建并且多数具有电隔离硬件验证平台。

这些系统最重要的功能是其全部采用增量编译方法。该方法允许编译增量代码区,以便开发人员可以逐步验证应用程序的每个部分。例如,在上面的无传感器 PMSM FOC 示例中,以下增量编译被内置到软件中。

特性和优势:

  • 编译层 1:使用虚拟信号、验证反向帕克变换、生成空间矢量,三相 PWM 驱动器将生成正确的 PWM 波形
  • 编译层 2:连接功率级、验证 ADC 转换、相压计算、进行克拉克和帕克变换
  • 编译层 3:闭环 PID 电流控制验证
  • 编译层 4:滑动模式查看器和速度评估器验证
  • 编译层 5:闭环 PID 速度控制

所有系统均随附完整的工作软件、分步用户指南、丰富的文档、屏幕截图和硬件组装。

这些白皮书包含有关设计 C2000 实时控制 MCU 的高性能驱动和电机控制方法的信息。


查看电机控制入门 Wiki,获取关于使用数字电机控制库的完整指南:

电机控制入门 Wiki

数字电机控制软件库随附于 controlSUITE 软件:

获取软件

controlSUITE 技术硬件开发套件

controlSUITE 技术硬件开发套件

以下套件重点突出了各种电机控制方法和实现方式。软件基于 controlSUITE DMC 软件。

器件型号 描述 微控制器
TMDSRSLVR 主板样式解析器数字转换套件 TMS320F28027
TMS320F28035 TMS320F28335
TMDSHVMTRPFCKIT 具备 PFC 功能的高电压三相电机套件 TMS320F28035
TMS320F28335
TMDXHVMTRKIT5X 高电压三相电机套件 TMS320F28055
DRV8412-C2-KIT 刷式直流和步进电机套件 TMS320F28035
TMDS2MTRPFCKIT 具备 PFC 功能的双电机控制套件 TMS320F28035
TMDXIDDK377D DesignDRIVE 套件

TMS320F28377D

TMDXIDDK377D-MTR-BNDL DesignDRIVE 套件和电机软件包

TMS320F28377D

电机控制培训和视频

电机控制技术指南

电机控制技术指南



C2000 实时控制 MCU 将数字信号处理器的处理能力引入微控制器架构。这些与众不同的解决方案专为致力于在不牺牲性能的情况下解决艰难控制回路任务的开发人员而设计。C2000 实时控制 MCU 基于行业公认的 C28x CPU,可在 Piccolo™ 低成本 MCU 和 Delfino™ 高性能 MCU 之间轻松实现可扩展性,同时最大限度减小软件变更。C2000 实时控制 MCU 令基于控制的应用(例如工业驱动、太阳能逆变器、电器、汽车等)大放异彩。