在開發(fā)一套以DSP為核心的永磁同步電機控制系統(tǒng)時，需要及時觀察驅動系統(tǒng)中的各個變量，同時還要對一些程序進行控制，修改特定參數。DSP在實際運行中不能用外接的端口進行控制，需要用DSP自帶的串行通信模塊來解決這一問題。通過一臺上位計算機和以DSP為核心的電機控制系統(tǒng)構成整個監(jiān)控系統(tǒng)，Pc機通過串口來改變DSP程序中轉矩、磁鏈給定，以及調節(jié)PI參數等，電機控制系統(tǒng)完成對電機的控制，并采集相關數據反饋到Pc機中進行分析、處理、顯示和存儲。本文以DSP控制永磁同步電機為例，介紹在整個控制系統(tǒng)中串行通信的實現。

　　1 永磁同步電機控制系統(tǒng)

　　永磁同步電機控制系統(tǒng)框圖如圖1所示，采用直接轉矩控制方法，這是19世紀80年代提出的交流電機高性能控制策略。本控制系統(tǒng)是一個速度和轉矩的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)利用電壓、電流傳感器檢測直流母線電壓Vdc。及定子二相電流i 和i ，通過坐標變換將定子三相坐標系中的電壓、電流變量轉換為α-β靜止定子坐標系中的二相分量。將由磁鏈及轉矩觀測器得到的定子磁鏈、轉矩實際值作為反饋量，與磁鏈、轉矩給定值進行比較，所得到的誤差信號通過磁鏈、轉矩調節(jié)器的滯環(huán)控制單元后，獲得0、1控制信號，再綜合考慮當前定子磁鏈所在的區(qū)域，選擇適當的電壓空問矢量控制定子磁鏈的旋轉速度及方向，即可直接快速地實現轉矩調節(jié)。

　　如果試驗人員能夠及時地觀測并調節(jié)轉矩、磁鏈、電壓、電流等控制參數，將會極大地提高電機控制系統(tǒng)的開發(fā)效率。

　　2 串行通信的實現

　　PC機與DSP串行通信的實現包括三個部分，即硬件設計、上位機程序設計、下位機程序設計。

　　2.1 串行通信硬件設計

　　從本試驗平臺實際需要考慮，采用RS-232實現PC機與DSP的數據傳輸。現在RS。232的通信端口是每臺計算機上的必要配置，通常含有COM1和 COM2兩個端口，所以能很方便地把上位機與下位機連接起來，實現計算機對生產現場的監(jiān)測和控制。圖2是TMS320LF2407串行通信接1：1電路 [1]。該電路采用了符合RS-232標準的驅動芯片MAX232進行串行通信。MAX232芯片功耗低，集成度高，+5 V供電，具有2個接收和發(fā)送通道。由于TMS320LF2407采用+3.3 V供電，需要將5 V的1tI1L電平變換為3.3 V高電平，整個接口電路簡單，可靠性高。

　　2.2 上位機程序設計

　　Delphi是一種面向對象的可視化編程工具，擁有功能強大的集成開發(fā)環(huán)境和速度極快的編譯器，兼具Visual C++的強大功能和VB易學易用的特點。通過安裝MSComm控件，可在Delphi環(huán)境下方便地實現串行通信[2]。MSComm提供了兩種處理通信問題的方法：一種是事件驅動法，一種是查詢法。本系統(tǒng)選用事件驅動法，該方法程序響應及時，可靠性高。只要了解使用MSComm的屬性及事件的用法就可以實現對串口的操作。

　　其主要屬性有 ：

　　(1)eommport屬性，用于設置并返回連接的串行端口號;

　　(2)settings屬性，以字符形式設置并返回串口的波特率、奇偶校驗、數據位、停止位參數;

　　(3)po～open屬性，用于設置或返回通信連接端口的狀態(tài);

　　(4)input屬性，用于從輸入緩沖區(qū)返回并刪除字符;

　　(5)output屬性，用于將要發(fā)送的數據輸入傳輸緩沖區(qū);

　　(6)inputlen屬性，用于指定由串行端I：I讀入的字符串長度或字節(jié)數;

　　(7)handshaking屬性，用于指定通信雙方的握手協(xié)議;

　　(8)rthreshold屬性，用于設置或返回引發(fā)接收事件的字節(jié)數;

　　(9)sthreshold屬性，用于設置并返回傳輸緩沖區(qū)中允許的最小字符數;

　　(10)commevent屬性，在通信錯誤或事件發(fā)生時都會產生oncomm事件;

　　(11)inbufercount屬性，用于接收緩沖區(qū)中的字符數;

　　(12)inputmode屬性，用于設置或返回input屬性取回數據的類型。

　　程序設計中首先要對MSComm進行初始化，可以雙擊MSComm控件設置，也可以在程序中修改。

　　本系統(tǒng)根據需要自行設計了通信協(xié)議。

　　(1)幀分為兩類，即控制幀和數據幀?？刂茙瑸樯衔粰C發(fā)出的控制命令，數據幀為上、下位機的實時數據。

　　(2)上位機對下位機通信中的控制幀，格式都是一個字節(jié)，定義如下：AA為下位機發(fā)送數據;AB為下位機接收數據;AC為下位機停止發(fā)送

　　(3)數據幀為兩個字節(jié)，數據范圍是0～65535，滿足了數據要求。

　　例如，把電機磁鏈設置為200，該通信命令由4個字節(jié)組成，數據格式為AB0400C8。其中：AB為控制幀，04代表磁鏈，00C8為數據幀。每個字節(jié)包含1個起始位、1個停止位、8個數據位，這些都是隱藏在底層程序中的，在實際應用中用戶只需在通信界面上設置磁鏈值200，然后單擊“n發(fā)送”按鈕即可實現該命令。圖3為PC機發(fā)送數據流程圖。