Vector Engine

　　TMPM374 用于電機(jī)驅(qū)動最大的優(yōu)勢在于其內(nèi)部集成的矢量控制引擎(VE)，該引擎是通過將FOC 運(yùn)算模塊用硬件的方式集成在芯片中，用戶可不必關(guān)心FOC 運(yùn)算的中間過程，通過直接調(diào)用矢量控制引擎(VE)計(jì)算得到的數(shù)值即可完成電機(jī)控制。

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　　圖 2 矢量控制引擎(VE)結(jié)構(gòu)。

　　如圖2,可知矢量控制引擎(VE)通過ADC、馬達(dá)控制電路(PMD)共同實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的矢量驅(qū)動控制。 紅色區(qū)域?yàn)樗俣瓤刂?、位置估算，由軟件?fù)責(zé)，深藍(lán)色區(qū)域?yàn)橛布袒?，淺藍(lán)色區(qū)域?yàn)榭蛇x，可通過配置設(shè)定。

　　在矢量的運(yùn)算過程中，矢量控制引擎(VE)將負(fù)責(zé)以下工作(圖 3)：

　　1、內(nèi)置矢量控制執(zhí)行基本處理(坐標(biāo)軸變換、相位變換、SIN/COS 運(yùn)算)? 運(yùn)算處理使用定點(diǎn)形式的數(shù)據(jù)。

　　2、內(nèi)置馬達(dá)控制電路(PMD)及ADC 轉(zhuǎn)換器的I/F 處理(輸出控制、觸發(fā)生成、輸入處理)?將定點(diǎn)形式的運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成馬達(dá)控制電路設(shè)定的數(shù)據(jù)形式?同步觸發(fā)動作時(shí)序?將A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換成定點(diǎn)形式的數(shù)據(jù)3、內(nèi)置的電流控制環(huán)的PI 控制(電流控制任務(wù))4、基于PWM 周期的轉(zhuǎn)速積分的相位插值(SIN/COS 運(yùn)算任務(wù))5、按照電流、電壓和轉(zhuǎn)速的最大值作為基準(zhǔn)的歸一化值進(jìn)行運(yùn)算。

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　　圖 3 VE 控制框圖

　　矢量控制引擎的工作方式是以任務(wù)的組織、管理構(gòu)成，在VE 中將矢量的運(yùn)算過程分解為幾個不同的運(yùn)算任務(wù)，通過任務(wù)調(diào)度來確定當(dāng)前調(diào)度執(zhí)行的任務(wù)及其后的任務(wù)執(zhí)行順序，同時(shí)也提供調(diào)度結(jié)束后的中斷響應(yīng)。

　　在任務(wù)調(diào)度過程中，任務(wù)調(diào)度器在整個矢量控制引擎中具有至關(guān)重要的作用。

　　該任務(wù)調(diào)度器將包含以下功能：

　　1、任務(wù)調(diào)度功能，使任務(wù)按照軟件規(guī)定的順序順序執(zhí)行;2、待機(jī)功能，輸出調(diào)度任務(wù)執(zhí)行完成后，等待輸入調(diào)度任務(wù)的執(zhí)行開始;?電流檢測完成后給出ADC 中斷信號，啟動輸入調(diào)度。

　　3、具有中斷功能，輸入調(diào)度執(zhí)行完成后產(chǎn)生中斷;4、具有重復(fù)功能，輸入調(diào)度執(zhí)行后重復(fù)進(jìn)行同一調(diào)度;?可進(jìn)行2 個PWM 周期以上間隔的軟件處理。

　　表1 為任務(wù)調(diào)度管理器的演示任務(wù)調(diào)度過程。

　　表1 任務(wù)調(diào)度示例