基于DSP的磁流变阻尼器的控制方法
3） 设置ADC控制寄存器2（ADCTRL2）。
位10 置1，ADC转换与一个事件管理器信号同步（GPT2的周期中断信号）；
位9 清0，屏蔽外部信号触发；
位2-0置为 101， 输入时钟预定标为16。单个ADC模块在一个ADC预定标时钟周期内完成输入的采样，在5个 ADC预定标时钟周期内完成转换，所以一次采样/转换需要6个预定标时钟周期内完成。ADC模块的结构要求采样/转换时间要等于或大于6μs才能保证转换正确。预定标值必须满足：SYSCLK时钟周期×预定标值×6≥6μs。
在系统中设置SYSCLK时钟周期为0.1μs，0.1μs×16×6=9.6μs≥6μs。
4） 读ADC1的数字结果寄存器。
ADC的数字结果寄存器是一个2深度的FIFO的只读寄存器，位15-6是实际的10位转换值。位5-0保留。
4 PWM波形的生成
F240具有12个器件引脚用于PWM信号输出，具有以下特点：
•16位的最大PWM分辨率；
•PWM载波频率可以实时改变（双缓冲的周期寄存器）；
•PWM脉宽可以实时改变（双缓冲的比较寄存器）；
•功率驱动保护中断，可以监控程序提供的驱动异常，如过电压、过电流和温升过高；
•可以编程产生对称、非对称和空间向量的PWM波形；
•比较和周期寄存器自动重载，使CPU开销最小；
•全比较单元的三对引脚还可以输出带死区的PWM波形，死区宽度在0～2048个CPU时钟周期内可编程。
要产生一个PWM信号，需要一个合适的定时器来重复产生一个与PWM周期相同的计数周期，一个比较寄存器保持调制值。比较寄存器的值不断与定时器的计数值相比较，当两个值匹配时，在相应的输出上就会产生一个转换（从低到高或从高到低）。当两个值之间的第二次匹配产生或一个定时器周期结束时，相应的输出上又会产生一次转换（从高到低或从低到高）。通过这种方法所产生的输出脉冲的开关时间就会与比较寄存器的值成比例。在每定时器周期中，这个过程都会出现，通过改变比较寄存器的值，就能产生一个PWM信号，见图5。
本系统用全比较单元PWM1/CMP1引脚产生100kHz的对称PWM波形，具体步骤如下。
1） 设置和载入全比较动作控制寄存器ACTR：SPLK #0000011001100101b, ACTR
位1-0 置为10使PWM1 高电平有效，在比较寄存器的值与定时器的计数值相匹配时，PWM1输出产生一个从低到高转换，第二次匹配又产生从高到低的转换。
2） 初始化全比较单元1比较寄存器CMPR1：SPLK #0000h, CMPR1。
3） 设置和载入比较控制寄存器：SPLK #0100101111010111B, COMCON 。
位15清0，禁止全比较操作；
位14-13，置为10 立即重载比较寄存器CMPR1的值；
位12清0，禁止空间向量输出；
位11-10，置为10立即重载动作控制寄存器ACTR的值；
位9置1，PWM输出使能；
位0置1，PWM1/CMP1引脚输出模式为PWM模式。
4）设置和载入比较控制寄存器：SPLK #1100101111010111B, COMCON。
位15置1，全比较操作使能。
5）设置和载入定时器 GP1的周期寄存器T1PR：SPLK #100, T1PR。
连续加/减计数模式下，当CPU时钟频率=20MHz时，PWM的载波频率= 20MHz/（100*2）。
6）设置和载入比较寄存器CMPR1，确定PWM波形的脉宽：SPLK #50, CMPR1。
PWM波形的占空比=50/100*100%=50%。
7）设置和载入GP1的计数寄存器T1CNT：SPLK #0FFFEH,T1CNT。
初始化GP1的计数寄存器值。
8）设置和载入定时器 GP1的控制寄存器T1CON，启动操作：
SPLK #1010100001000000b, T1CON；
位13-11置为101， GP1处于连续加/减计数模式；
位10-8置为000，输入时钟预定标GP1时钟周期=CPU时钟周期；
位6 置1允许GP1操作；
位5-4置为00，时钟源使用内部时钟；
位3-2置为00，GP1计数器值为0时重载；
位1清0，禁止GP1比较操作。
注意：
1） 使用全比较单元产生PWM波形，只能使用定时器GP1；
2） 为确保所有全比较输出的起始状态正确，COMCON必须被写入两次。
5 测试结果
电流控制器输出特性见图6，从图中可以看出实验结果与理论计算相吻合，输出电流与PWM信号占空比成线形关系。电流控制器对磁流变阻尼器的控制效果见图7，从图中可以看出，随着线圈电流强度的增加，示功图的面积逐渐增大，表明了减振器的阻尼力增大和在一个循环中减振器所耗散的功增大，控制效果非常明显。
6 结论
本文以美国德州仪器公司的定点十六位通用数字信号处理芯片TMS320F240为核心设计了用于磁流变阻尼器的电流控制器，经实验证明
（1） F240具有丰富的外设资源，极高的性价比，尤其是它集成了12路PWM输出和16路10位A/D转换，采用它可以提高系统的集成度和可靠性，缩短研发周期，为自动控制系统开发人员提供了一种新的选择；
（2） 基于F240的电流控制器可在0~1.5A范围内连续调节，响应速度快，输出线性度较好，输出稳定性好（输出电流变化<0.03A），控制效果显著。
文章出处：电子工程师 作者：余淼 等
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