Отчет о выполнении ниокр по теме: "Разработка опытного образца тягового преобразователя на igbt модулях для электрического транспорта"
Скачать 85.54 Kb.
|
| ООО "Электробус" УДК: 62-83 Регистрационный № Инв. № УТВЕРЖДАЮ Директор _____________ А. А. Каледин "___" _____________ 2012г. М.П. ОТЧЕТ о выполнении НИОКР по теме: "Разработка опытного образца тягового преобразователя на IGBT модулях для электрического транспорта" (контракт №10948р/11288 от 20.08.2012) Этап №1 "Разработка и отладка алгоритмов блока управления опытного образца универсального тягового преобразователя." (промежуточный)
Реферат Ключевые слова: тяговый преобразователь, опытный образец, IGBT модули, электрический транспорт Основные сведения об отчете по этапу 3 проведения НИОКР Данный промежуточный отчет включает в себя следующие структурные части: 1. Титульный лист. 2. Реферат. 3. Введение. 4. Основная часть. 5. Заключение. Общий объем отчета составляет 15 страниц формата А4, включая приложения на 1 странице. Наименование НИОКР по Государственному контракту: «Разработка опытного образца тягового преобразователя на IGBT модулях для электрического транспорта» Государственный контракт № 10948 р/11288 Наименование НИОКР по этапу 1 «Разработка и отладка алгоритмов блока управления опытного образца универсального тягового преобразователя». Цель работы отчетного этапа: осуществление комплекса мероприятий по разработке и отладке алгоритмов блока управления опытного образца универсального тягового преобразователя Результаты работы: В результате выполненной работы по вышеуказанному этапу разработаны программные алгоритмы обеспечивающие инициализацию модулей микроконтроллера и алгоритмы управления тяговыми электродвигателями для опытного образца универсального тягового преобразователя. Определены компоненты системы управления преобразователем Введение. Общая цель проведения НИОКР – осуществление комплекса мероприятий, включающих в себя следующее: разработку и отладку алгоритмов блока управления, разработку конструкторской документации и изготовление опытного образца универсального тягового преобразователя для осуществления возможности проведения общей методики НИОКР, а именно, экспериментальной проверки, включающей в себя теоретические исследования, практические исследования, предшествующие запуску в производство нового продукта: «Универсального тягового преобразователя на IGBT модулях». Программные алгоритмы управления различными типами тяговых электродвигателей для опытного образца универсального тягового преобразователя – предоставят основные данные для построения, разрабатываемого устройства. В перечень алгоритмов входят: алгоритмы управления связью по шинам передачи данных блока управления преобразователя с внутренними и внешними элементами преобразователя и бортовой сетью транспортного средства, алгоритмы основного управления преобразователем, алгоритмы управления различными типами двигателей, алгоритмы управления вспомогательным оборудованием. Целью данного этапа НИОКР является разработка программных алгоритмов управления различными типами тяговых электродвигателей для опытного образца универсального тягового преобразователя. На основе данной работы будет проводиться компоновка управляющей и силовой схемы преобразователя, и разрабатываться конструкторская документация в соответствии со стандартами ЕСКД. Основная часть. Блок управления преобразователем строится на основе высокопроизводительного микроконтроллера, который имеет в своем составе набор модулей, которые формируют управляющие сигналы его на выводы. Микроконтроллер включает: аналого-цифровой преобразователь, стандартные интерфейсы для последовательной передачи данных (I2C, CAN, UART, SPI, 10/100 Ethernet MAC, USB), модуль для трехфазного ШИМ, часы реального времени, модуль управления портами ввода-вывода, таймеры, модуль внутрисхемной отладки микроконтроллера, flash память. Алгоритмы управления преобразователем записываются на языке высокого уровня, компилируются и записываются в память микроконтроллера, считываются и выполняются его ядром. Основной алгоритм (main) машины состояний тягового преобразователя: extern void UNITINIT(); extern void INTINIT(); extern void CHECK_BEFORE_RUN(); extern void PWMCAPCOM2RUN(); extern void STATEHANDLER (); extern void DISPHANDLER (); extern void SPEEDHANDLER (); extern void SPEEDINTHANDLER(); extern bit bdata STARTPROCESS,bdata STARTDISPHANDLER,bdata STARTSPEEDHANDLER; void main (void) { //Вызов п/п инициализации модулей UNITINIT(); //CAN_INIT (); //Вызов п/п инициализации системы прерываний INTINIT(); //Проверка аварий перед запуском модуля ШИМ (CAPCOM2) //CHECK_BEFORE_RUN(); // Запуск модуля ШИМ (CAPCOM2) PWMCAPCOM2RUN(); // инициализация и запуск ASC0 на приём DP3_11 = 0; S0BG = 0x40; //0x40; S0CON = 0x01; S0REN = 1; S0R = 1; //Бесконечный цикл while (1) //Если установлен флаг готовности для машины состояний if (STARTPROCESS == 1) { //Вызов п/п машины состояний STATEHANDLER(); //Сброс флага готовности для п/п машины состояний STARTPROCESS = 0; } else //Если установлен флаг готовности для п/п скорость if (STARTSPEEDHANDLER == 1) { //Вызов п/п скорость SPEEDHANDLER(); //Сброс флага готовности для п/п скорость STARTSPEEDHANDLER = 0; //Установка флага готовности для п/п индикатор STARTDISPHANDLER = 1; } else //Если установлен флаг готовности для п/п индикатор if(STARTDISPHANDLER == 1) { //Вызов п/п индикатор DISPHANDLER(); //Сброс флага готовности для п/п индикатор STARTDISPHANDLER = 0; } } В основном алгоритме производиться инициализация микроконтроллера, настройка прерываний, настройка модулей ШИМ: void PWM0_Init( DWORD cycle ) { // Настройка выодов SFSP0_2 = (0x01<<2)|(0x02<<0); // P0.2 - функция PWM0 MAT0 SFSP0_3 = (0x01<<2)|(0x02<<0); // P0.3 - функция PWM0 MAT1 SFSP0_4 = (0x01<<2)|(0x02<<0); // P0.4 - функция PWM0 MAT2 SFSP0_5 = (0x01<<2)|(0x02<<0); // P0.5 - функция PWM0 MAT3 SFSP0_6 = (0x01<<2)|(0x02<<0); // P0.6 - функция PWM0 MAT4 SFSP0_7 = (0x01<<2)|(0x02<<0); // P0.7 - функция PWM0 MAT5 PWM0_Stop(); // Настройка периода ШИМ PWM0_PRSC = 1; // Предделитель = 1 PWM0_PRD = PWM_CYCLE; // Период ШИМ = 120 PWM0_Set( PWM_CYCLE, 0 ); // Полярность задержки: активный низкий уровень, задержка выключена на PWM0~5 PWM0_TRPCTLS &= ~( PWM_MATCH0_5|(0x01<<16) ); // Непрерывный режим, внешняя синхронизация выключена PWM0_MODECTL &= ~(RUN_ONCE|SYNC_OUT_ENA); // Переключение триггера и внешнего вывода синхронизации PWM0_MODECTL |= (SYNC_SEL|TRANS_ENA_SEL); // TRANS_ENA_SEL - (1)переключение при активном ВЫСОКОМ уровне // ВЫСОКИЙ уровень вывода PWM0~5, параметр сбрасывается PWM0_CTRLS |= PWM_MATCH0_5; // PWM0_CTRL - управление режимом вывода ШИМ // 0...5 биты (1) ВЫСОКИЙ уровень для активного состояния // выводов ШИМ с 0 по 5 соответственно PWM0_CTRLS &= ~(PWM_MATCH0_5<<16); // 16...21 биты (1) ШИМ смешивается с внешним опорным сигналом PWM0_MODECTL |= UPD_ENA; // автоматически сбрасывается при завершении синхронизации // только до тех пор пока используется PWM0. Включить PWM0 прерывание install_irq( PWM0_INT, (void *)PWM0Handler, HIGHEST_PRIORITY ); EnableIntReq_IRQ( PWM0_INT, ACTIVE_HIGH, HIGHEST_PRIORITY ); #if 0 install_irq( PWM0_CAP_INT, (void *)PWM0CapMatchHandler, HIGHEST_PRIORITY ); EnableIntReq_IRQ( PWM0_CAP_INT, ACTIVE_HIGH, HIGHEST_PRIORITY ); PWM0_INTM_SET_ENABLE = PWM_MATCH0_5; #endif return; } void PWM0_Set( DWORD cycle, DWORD offset ) { PWM0_MATCHA0 = 0x0; PWM0_MATCHA1 = 0x0; PWM0_MATCHA2 = 0x0; PWM0_MATCHA3 = 0x0; PWM0_MATCHA4 = 0x0; PWM0_MATCHA5 = 0x0; PWM0_MATCHDA0 = cycle; PWM0_MATCHDA1 = cycle * 5/6 + offset; PWM0_MATCHDA2 = cycle * 2/3 + offset; PWM0_MATCHDA3 = cycle * 1/2 + offset; PWM0_MATCHDA4 = cycle * 1/3 + offset; PWM0_MATCHDA5 = cycle * 1/6 + offset; PWM0_MODECTL |= UPD_ENA; PWM0_MODECTL |= TRANS_ENA; return; } void PWM0_Start( void ) { PWM0_MODECTL |= CNT_RESET; PWM0_MODECTL &= ~CNT_RESET; // синхронизация сброса счетчиков ШИМ // Запуск после сброса параметров, включения обновления и переноса PWM0_MODECTL = UPD_ENA|TRANS_ENA; // включение синхронизации области ШИМ // счетчики включены, ШИМ включен PWM0_MODECTL |= CNT_ENA; //включение счетчиков ШИМ и предделителя PWM0_MODECTL |= UPD_ENA; //включение синхронизации области ШИМ return; } Настройка модуля АЦП: extern enum {CHBR_STATE, IDLE_STATE, RUN_STATE, FAULT_STATE, TESTHW_STATE} idata STATE; extern int idata ACCREF; extern unsigned idata NEXTADCON,idata ADCRUNCNT,idata PWMSUBPERCNT, idata PWMSUBPERDELTATIME; extern unsigned * idata NEXTADCONPTR; extern unsigned idata ADCONDATA[],idata ADCRUNCNTDATA[]; extern bit bdata ADCRUNEN,bdata VCLVL2FLAGHW, bdata VCLVL2FLAGHWSL; extern bit bdata FANONCHARGE; extern unsigned idata VCL3SWERRMASK, idata VCL2SWERRMASK; //void FILL_KEYMASS (void); extern unsigned idata ADCDATA; #define ADCDATAMASK 0x3ff sbit P2_10 = P2^10; sbit P2_9 = P2^9; sbit P2_5 = P2^5; void VCHANDLER (void); extern void (* const near ADCFPTR[16])(void); extern bit bdata IUSIGN,bdata IVSIGN,bdata IINSIGN,bdata IWSIGN; sbit P3_0 = P3^0; sbit P3_1 = P3^1; sbit P3_2 = P3^2; extern bit bdata STARTPROCESS; extern bit bdata STARTSPEEDHANDLER; void ADCINTHANDLER (void) interrupt ADCINT=0x28 using ADCINTRBANK { //Считывание данных с АЦП и вызов соответствующих //функций обработки if (ADCRUNEN == 1) { ADCON = NEXTADCON; ADST = 1; //Считываем знаки фазных токов if (NEXTADCON == IUADCON) IUSIGN = P3_0; if (NEXTADCON == IVADCON) IVSIGN = P3_1; if (NEXTADCON == IINADCON) IINSIGN = P3_2; if (NEXTADCON == IWADCON) IWSIGN = P2_5; ADCRUNCNT ++; if (ADCRUNCNT >= ADCRUNCNTDATA[PWMSUBPERCNT]) ADCRUNEN = 0; else ADCRUNEN = 1; NEXTADCON = *(++NEXTADCONPTR); } else if (PWMSUBPERCNT == 0) STARTSPEEDHANDLER = 1; else if (PWMSUBPERCNT == 1) STARTPROCESS = 1; _atomic_(4); ADCDATA = ADDAT & ADCDATAMASK; (*ADCFPTR[ADDAT >> 12])(); return; } Настройка модуля последовательной передачи данных: void CAN() { TRISB = 0b11001000; TRISC = 0; PORTC = 0; Lcd_Config(&PORTC, 5,4,6,2,3,1,0); for (i = 1; i < 65500; i++) {} CANCON.F7 = 1; while (CANSTAT.F7 == 0){ } Lcd_Cmd(LCD_CLEAR); Lcd_Cmd(LCD_CURSOR_OFF); LCD_Out(1,1, "CAN_CONFIG"); RXM1SIDH = 0; RXM0SIDH = 0; RXM1SIDL = 0; RXM0SIDL = 0; RXM1EIDH = 0; RXM0EIDH = 0; RXM1EIDL = 0; RXM0EIDL = 0; RXB0CON.F5 = 1; RXB0CON.F6 = 1; RXB0CON.F2 = 0; BRGCON2.F7 = 1; BRGCON1 = 0b00000010; BRGCON2 = 0b10101000; BRGCON3 = 0b00000100; CIOCON.F5 = 1; CIOCON.F4 = 0; PIE3.F2 = 1; CANCON = 0b00000000; while (CANSTAT != 0) {} RX_BUF0_S_IDH = 0; RX_BUF0_S_IDL = 0; RX_BUF0_E_IDH = 0; RX_BUF0_E_IDL = 0; RX_BUF0_S_DLC = 0; RXB0D0 = 0; RXB0D1 = 0; RXB0D2 = 0; RXB0D3 = 0; RXB0D4 = 0; RXB0D5 = 0; RXB0D6 = 0; RXB0D7 = 0; Lcd_Cmd(LCD_CLEAR); Lcd_Cmd(LCD_CURSOR_OFF); LCD_Out(1,1, "CAN_NORM"); for (j = 1; j < 12; j++) { for (i = 1; i < 65500; i++) { } } while (1) { zr = CANRead(&id , data , &len, &aa2); if (RXB0CON.F7 == 1) { RX_BUF0_S_IDH = RXB0SIDH; RX_BUF0_S_IDL = RXB0SIDL; RX_BUF0_E_IDH = RXB0EIDH; RX_BUF0_E_IDL = RXB0EIDL; RX_BUF0_S_DLC = RXB0DLC; RX_BUF0_D0 = RXB0D0; RX_BUF0_D1 = RXB0D1; RX_BUF0_D2 = RXB0D2; RX_BUF0_D3 = RXB0D3; RX_BUF0_D4 = RXB0D4; RX_BUF0_D5 = RXB0D5; RX_BUF0_D6 = RXB0D6; RX_BUF0_D7 = RXB0D7; RXB0CON.F7 = 0; Lcd_Cmd(LCD_CLEAR); LCD_Out(1,1, "1"); // *********** 1 ************ ch = RX_BUF0_S_IDH / 100; // RX_BUF0_S_IDH LCD_Chr(2,1, ch + 48); ch = (RX_BUF0_S_IDH / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_S_IDH % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); LCD_Chr_CP('_'); ch = RX_BUF0_S_IDL / 100; // RX_BUF0_S_IDL LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = (RX_BUF0_S_IDL / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_S_IDL % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); LCD_Chr_CP('_'); ch = RX_BUF0_E_IDH / 100; // RX_BUF0_E_IDH LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = (RX_BUF0_E_IDH / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_E_IDH % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); LCD_Chr_CP('_'); ch = RX_BUF0_E_IDL / 100; // RX_BUF0_E_IDL LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = (RX_BUF0_E_IDL / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_E_IDL % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); for (j = 1; j < 12; j++) { for (i = 1; i < 65500; i++) { } } Lcd_Cmd(LCD_CLEAR); // LCD_Out(1,1, "2"); // *********** 2 ************ ch = RX_BUF0_S_DLC / 100; LCD_Chr(2,1, ch + 48); ch = (RX_BUF0_S_DLC / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_S_DLC % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); for (j = 1; j < 6; j++) { for (i = 1; i < 65500; i++) { } } Lcd_Cmd(LCD_CLEAR); // LCD_Out(1,1, "bytes 0...3"); // *********** 3 ************ ch = RX_BUF0_D0 / 100; // байт 0 LCD_Chr(2,1, ch + 48); ch = (RX_BUF0_D0 / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_D0 % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); LCD_Chr_CP('_'); ch = RX_BUF0_D1 / 100; // Байт 1 LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = (RX_BUF0_D1 / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_D1 % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); LCD_Chr_CP('_'); ch = RX_BUF0_D2 / 100; // байт 2 LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = (RX_BUF0_D2 / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_D2 % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); LCD_Chr_CP('_'); ch = RX_BUF0_D3 / 100; // байт 3 LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = (RX_BUF0_D3 / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_D3 % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); for (j = 1; j < 12; j++) { for (i = 1; i < 65500; i++) { } } Lcd_Cmd(LCD_CLEAR); // LCD_Out(1,1, "bytes 4...7"); // *********** 4 ************ ch = RX_BUF0_D3 / 100; // байт 4 LCD_Chr(2,1, ch + 48); ch = (RX_BUF0_D4 / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_D4 % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); LCD_Chr_CP('_'); ch = RX_BUF0_D5 / 100; // байт 5 LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = (RX_BUF0_D5 / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_D5 % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); LCD_Chr_CP('_'); ch = RX_BUF0_D6 / 100; // байт 6 LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = (RX_BUF0_D6 / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_D6 % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); LCD_Chr_CP('_'); ch = RX_BUF0_D7 / 100; // байт 7 LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = (RX_BUF0_D7 / 10) % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); ch = RX_BUF0_D7 % 10; LCD_Chr_CP(ch + 48); PORTB.F0 = 1; for (j = 1; j < 12; j++) { for (i = 1; i < 65500; i++) { } } } else { PORTB.F0 = 1; Lcd_Cmd(LCD_CLEAR); Lcd_Cmd(LCD_CURSOR_OFF); LCD_Out(1,1, "CAN_RxBUF0 EMPTY"); for (j = 1; j < 12; j++) { for (i = 1; i < 65500; i++) { } } } Lcd_Cmd(LCD_CLEAR); Lcd_Cmd(LCD_CURSOR_OFF); LCD_Out(1,1, "---------------"); for (j = 1; j < 12; j++) { for (i = 1; i < 65500; i++) { } } PORTB.F0 = 0; } } Обрабатываются подпрограммы работы дисплея для отображения информации о состоянии привода, производится настройка таймеров для обработки сигналов датчиков частоты вращения тягового электродвигателя. И в зависимости от поданных сигналов управления контроллера водителя запускается алгоритм управления тяговым электродвигателем. Заключение. В результате данного этапа НИОКР были разработаны программные алгоритмы обеспечивающие инициализацию модулей микроконтроллера и алгоритмы управления тяговыми электродвигателями для опытного образца универсального тягового преобразователя. Определены компоненты системы управления преобразователем. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Отчет о выполнении ниокр по теме: "Разработка высокопроизводительного... Подэтап №3. 1 " Изготовление барабана с тепловентилятором, теплоизоляционным кожухом, таймером и датчиками температуры опытного образца... |  | Дипломная работа разработка макета преобразователя интерфейсов Разработка макета преобразователя интерфейсов Ethernet-rs232 для системы контроля и |
| Исходные данные для выполнения курсовой работы Составление календарного графика подготовки и изготовления опытного образца электрической машины 16 | | Отчет о выполнении нир по теме: Разработка специализированного продукта для питания спортсменов Комплексная экспериментальная оценка эффективности разработанного специализированного продукта для питания высококвалифицированных... |
| Отчет о выполнении научно-исследовательской работы по теме: «Разработка... Государственного образовательного бюджетного учреждения высшего профессионального образования Государственного университета | | Отчет о научно-исследовательской работе план ниокр фонда социального... «Разработка актуарной модели страхования утраты заработка при реализации профессиональных рисков» |
| Отчет о выполнении нир по теме: Разработка схем применения продукта... Разработка схем применения продукта специализированного спортивного питания «Антистресс» и оценка их эффективности для оптимизации... | | Название Кол-во ... |
| К заполнению Формы направления сведений о начинаемой научно-исследовательской,... Ниокр), заполненный организацией-исполнителем ниокр (далее Исполнитель) или главным распорядителем бюджетных средств, осуществляющим... | | Отчет о научно исследовательской работе план ниокр фонда социального... «Разработка Концепции оценки профессионального риска причинения вреда жизни и здоровью работника с учётом индивидуально накопленной... |
| Отчет о выполнении поисковых научно-исследовательских работ по теме Создание и апробация нового способа fiav для быстрой идентификации аллельных вариантов генов” | | Электромеханический Кафедра Электрическая тяга Тема Модернизация системы управления электровоза вл10 на основе импульсного регулирования напряжения тяговых двигателей. Разработка... |
| Методические рекомендации по проведению государственного учёта ниокр петрозаводск 2013 Ответственность при нарушении правил по государственному учёту ниокр | | Требовани я к оформлению информационной карты на ниокр Информационная карта (ИК) представляет собой машиноориентированный информационный документ о результатах ниокр. Ик заполняется на... |
| Требования к оформлению информационной карты ниокр Информационная карта (ИК) представляет собой машиноориентированный информационный документ о результатах ниокр. Ик заполняется на... | | Договорное право книга третья договоры о выполнении работ и оказании услуг Омский институт водного транспорта (филиал) фбоу впо «Новосибирская государственная академия водного транспорта» |
