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第1章 绪论1

1.1 数字信号处理器概述2

1.1.1 数字信号处理器2

1.1.2 DSP处理器结构特点5

1.1.3 数字信号处理器的选型11

1.2 运动控制系统技术概要13

1.2.1 运动控制技术简介13

1.2.2 运动控制分类13

1.2.3 运动控制器的实现方式及特点14

1.3 以DSP为基础的数字控制系统17

1.3.1 控制系统介绍18

1.3.2 数字控制系统20

1.3.3 DSP在交流调速系统中的应用22

1.3.4 数字控制系统的设计23

1.4 DSP电机控制实验开发套件简介24

第2章 DSP系统设计调试方法26

2.1 DSP系统开发27

2.1.1 系统的需求分析27

2.1.2 系统的基本结构27

2.1.3 DSP系统开发和调试方法29

2.2 C/C＋＋编程基础32

2.2.1 C/C＋＋语言的主要特征33

2.2.2 输出文件33

2.2.3 编译器接口34

2.2.4 编译器操作35

2.2.5 编译器工具36

2.3 TMS320x28xx的C/C＋＋编程37

2.3.1 概述37

2.3.2 传统的宏定义方法37

2.3.3 位定义和寄存器文件结构方法40

2.3.4 位区和寄存器文件结构体的优点47

2.3.5 使用位区的代码大小及执行效率48

2.4 C程序开发51

2.4.1 Include文件51

2.4.2 链接义件53

2.4.3 程序流程59

2.5 C/C＋＋语言与汇编混合编程59

第3章 Code ComposerStudio集成开发环境70

3.1 Eclipse的基本概念73

3.2 CCS5.4 安装及配置76

3.3 CCS5.5 应用基础80

3.3.1 导入已有工程80

3.3.2 Step-by-Step创建新工程83

3.3.3 利用CCS5.5 调试工程89

3.4 CSS5.5 高级应用95

3.4.1 编辑源程序97

3.4.2 查看和编辑代码97

3.4.3 书签的使用98

3.4.4 程序运行控制99

3.4.5 断点设置101

3.4.6 探针的使用108

3.4.7 观察窗口112

3.4.8 实时调试120

3.5 分析和调整121

3.5.1 应用代码分析122

3.5.2 应用代码优化123

第4章 DSP处理器结构特点及其应用124

4.1 TMS320x28xxx系列处理器结构特点125

4.1.1 C28xxx定点处理器126

4.1.2 C28x浮点处理器128

4.2 TMS320x28xxx系列处理器功能概述130

4.2.1 TMS320x2833x CPU132

4.2.2 存储器132

4.2.3 通用目的I/O（GPIO）137

4.2.4 中 断138

4.2.5 控制外设140

4.2.6 模／数转换模块142

4.2.7 SPI外设接口143

4.2.8 SCI通信接口144

4.2.9 CAN总线通信模块144

4.2.10 看门狗145

4.2.11 PLL时钟模块145

4.2.12 多通道缓冲串口146

4.2.13 外部中断接口147

4.2.14 存储器及其接口148

4.2.15 内部集成电路（I2C）150

4.2.16 直接存储器访问（DMA）150

4.3 TMS320F2833x映射空间151

4.4 TMS320F2833x处理器时钟单元154

4.4.1 时钟单元基本结构154

4.4.2 锁相环电路155

4.5 C2833x处理器中断应用159

4.5.1 PIE中断扩展159

4.5.2 中断向量159

4.5.3 中断源165

4.5.4 定时器中断应用举例166

4.6 SPI接口及其应用169

4.6.1 SPI接口简介169

4.6.2 SPI接口应用实例171

4.7 CAN总线及其应用178

4.7.1 CAN总线特点178

4.7.2 CAN总线数据格式179

4.7.3 CAN总线应用举例182

4.8 SCI接口及其应用190

4.8.1 SCI接口特点190

4.8.2 SCI通信接口应用192

4.9 模／数转换单元203

4.9.1 模／数转换单元概述203

4.9.2 排序器操作206

4.9.3 排序器的启动／停止模式220

4.9.4 输入触发源222

4.9.5 ADC参考电压222

4.9.6 ADC应用举例224

4.10 ePWM模块及其应用227

4.10.1 ePWM模块概述227

4.10.2 高精度脉宽调制模块（HRPWM）229

4.10.3 PWM实现数／模转换应用举例231

4.11 增强正交编码脉冲模块235

4.11.1 增强正交编码脉冲模块概述236

4.11.2 eQEP应用举例239

第5章 基于模型的嵌入式软件设计与调试方法245

5.1 基于模型的设计方法245

5.1.1 模型的基本概念245

5.1.2 经典设计方法存在的问题246

5.1.3 基于模型的设计方法247

5.2 EmbeddedCoder功能及特点248

5.2.1 配置方法及产生的对象类型248

5.2.2 代码执行和验证254

5.3 Embedded Target for TIC2000主要特点254

5.4 TIC2000嵌入式目标模块和CCS集成开发环境256

5.4.1 默认项目配置256

5.4.2 Custom MW的默认设置256

5.4.3 支持的数据类型256

5.5 调度和时序256

5.5.1 基于定时器的中断处理257

5.5.2 异步中断处理258

5.6 目标系统模型创建259

5.6.1 模块库的使用259

5.6.2 设置仿真配置参数260

5.6.3 系统目标类型和存储器管理262

5.6.4 创建（Build）模型262

5.7 C2000lib的使用262

5.7.1 配置模型设置262

5.7.2 向模型中添加功能模块264

5.7.3 模型的代码生成266

5.8 IQmath库应用268

5.8.1 IQmath库介绍268

5.8.2 数的定标269

5.9 基于模型的电机控制系统应用设计270

5.9.1 系统仿真算法验证272

5.9.2 控制器代码的产生及参考信号的建立276

5.9.3 处理器在环算法验证278

第6章 空间矢量脉宽调制技术283

6.1 空间矢量控制系统结构284

6.2 矢量控制中的坐标变换284

6.2.1 三相定子A-B-C坐标系与两相定子α-β坐标系之间的变换285

6.2.2 d-q垂直坐标系与M-T定向坐标系之间的变换287

6.3 空间矢量的基本原理及实现291

6.3.1 空间矢量的基本原理291

6.3.2 空间矢量的DSP实现299

第7章 基于TMS320F28335的永磁同步电机控制305

7.1 概述305

7.2 永磁同步电动机的数学模型305

7.2.1 电压方程306

7.2.2 转矩方程306

7.3 永磁同步电机的矢量控制法分析307

7.3.1 永磁同步电动机矢量控制原理简介307

7.3.2 正弦波永磁同步电动机的矢量控制方法308

7.4 磁场定向算法介绍311

7.4.1 磁场定向控制系统结构311

7.4.2 矢量变换原理及其应用311

7.4.3 TMS320F28335实现空间矢量控制算法315

7.5 永磁同步电机控制系统实现320

7.5.1 系统结构320

7.5.2 控制系统实现321

第8章 基于DSP的步进电机控制系统349

8.1 介 绍349

8.2 步进电机的原理350

8.2.1 反应式步进电机350

8.2.2 单极性步进电机351

8.2.3 双极性步进电机352

8.2.4 双线步进电机352

8.3 步进电机的物理特性353

8.3.1 静态特性353

8.3.2 半步和微步控制354

8.3.3 摩擦力和死区355

8.3.4 动态特性357

8.3.5 步进电机的共振问题357

8.4 步进电机驱动设计358

8.4.1 介 绍358

8.4.2 可变磁阻电机驱动359

8.4.3 单极性永磁和混合电机驱动360

8.4.4 单极和可变磁阻驱动362

8.4.5 双极性电机和H桥驱动电路363

8.5 采用F28335实现步进电机控制365

8.5.1 硬件设计365

8.5.2 带有电流反馈的微步控制367

8.5.3 软件设计369

第9章 交流感应电机控制方法382

9.1 介 绍382

9.2 感应电机的基本原理382

9.2.1 交流感应电机的基本结构382

9.2.2 感应电机的转速特性383

9.3 感应电机控制策略385

9.3.1 脉宽调制控制386

9.3.2 滑差控制驱动器388

9.3.3 矢量控制驱动器388

9.3.4 无测速器调速控制391

9.4 交流感应电机的坐标变换392

9.4.1 CLARK变换392

9.4.2 PARK变换393

9.5 感应电机建模与仿真395

9.5.1 三相感应电机的模型395

9.5.2 dq0静止和同步参考坐标400

9.5.3 静止参考坐标系内感应电机的仿真403

9.5.4 磁场定向控制方法的感应电机的仿真404

9.6 感应电机的控制实现409

9.6.1 感应电机的矢量控制409

9.6.2 感应电机的无速度传感器控制413

第10章 无刷直流电机的控制453

10.1 无刷直流电机的基本结构和特点453

10.1.1 定子454

10.1.2 转子454

10.1.3 霍尔传感器455

10.1.4 无刷直流电机的特点456

10.2 无刷直流电机与其他电机的性能比较457

10.2.1 无刷直流电机与有刷直流电机的性能比较457

10.2.2 无刷直流电机与感应电机的比较458

10.2.3 无刷直流电机与异步电机的比较459

10.3 无刷直流电机的操作原理459

10.3.1 无刷直流电机的工作过程459

10.3.2 无刷直流电机的控制结构462

10.3.3 无刷直流电机的换相及控制462

10.4 基于TMS320x28xx处理器的无刷直流电机控制463

10.4.1 系统硬件结构463

10.4.2 控制实现464

第11章 智能不间断电源控制系统设计493

11.1 引 言493

11.2 UPS的基本特点和功能要求495

11.3 UPS的数字控制技术498

11.4 基于数字信号处理器的智能UPS设计503

11.4.1 智能UPS的结构503

11.4.2 在线UPS原理504

11.4.3 智能UPS的硬件设计520

11.4.4 智能UPS的软件设计524

参考文献527