[發明專利]一種高速離心機中斷程序指令分配方法

有效

• 申請號: 202110324302.4
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113075895B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 陳亞平;董國貴;張亮;謝華
• 申請（專利權）人: 江蘇城鄉建設職業學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 鄭云

本發明涉及一種高速離心機中斷程序指令分配方法，包括步驟1、根據SVPWM發波頻率和MCU主控的頻率計算中斷程序可分配指令總數；步驟2、對電機控制電壓、電流和冷凍控制溫度、壓力進行指令分配；步驟3、對電機控制算法進行指令分配；步驟4、對通訊控制進行指令分配；步驟5、對FOC矢量控制的SVPWM進行指令分配；步驟6、中斷程序運行時間定時器超時，重新執行步驟2?5，進入下一個周期。根據高速離心機的SVPWM發波頻率和系統MCU的主頻計算系統可分配運算指令數，對離心機電機控制、通訊控制和FOC矢量控制中斷程序進行指令分配，填補該技術領域指令分配空白，對離心機中斷程序指令分配有指導意義。

技術領域

本發明涉及離心機控制技術領域，尤其涉及一種高速離心機中斷程序指令分配方法。

背景技術

FOC矢量控制需要大量的理論算法運算公式，目前大多采用支持浮點運算的芯片，主要公司有Microchip,DSP, infineon等等，這些芯片價格比不支持浮點運算的芯片高，而且國外公司為了控制市場份額，采用庫的形式固化在芯片中，當出現產能不夠，運輸成本增加，芯片價格就會成倍增長，此時需要切換芯片，而切換芯片開發會耗費大量的人力資源，同時由于是浮點運算，而國產芯片大多只支持整形運算，因此在移值時會出現控制不準，電機相位偏差等故障。

由于離心電機主控芯片的工作頻率為固定值，單個時間周期內可供多個電機控制程序執行指令的時間也是固定的，如果單個周期內未能處理完控制程序的指令，會造成電機控制失效，無法對電機做出及時響應；其中中斷程序的控制指令顯得尤為重要，中斷程序指令的類型包括：針對電壓、電流、溫度、壓力模擬信號采集；針對冷凍控制的溫度、壓力、電流；電機矢量運算控制；針對FOC的矢量輸SVPWM控制指令，上述中斷程序指令的時間是否合理分配決定了離心電機相位在高速運行中是否仍然保持相位不偏。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：根據高速離心機的SVPWM發波頻率和系統CPU的主頻計算系統可分配運算指令數，對離心機電機控制、通訊控制和FOC矢量控制中斷程序進行指令分配，填補該技術領域指令分配空白，對離心機中斷程序指令分配有指導意義。

本發明所采用的技術方案是：一種高速離心機中斷程序指令分配方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、根據SVPWM發波頻率和MCU主控的頻率計算中斷程序可分配指令總數；

步驟2、MCU對電機的控制電壓、電流和離心機的冷凍控制溫度、壓力進行指令分配，將步驟1中可分配指令總數減去當前步驟的分配指令數，得到剩余可分配指令數；

步驟3、對電機控制算法進行指令分配，將步驟2中剩余可分配指令數減去當前步驟的分配指令數，得到剩余可分配指令數；

步驟4、對通訊控制進行指令分配，將步驟3中剩余可分配指令數減去當前步驟的分配指令數，得到剩余可分配指令數；

步驟5、對FOC矢量控制指令分配；

步驟6、中斷程序運行時間定時器超時，重新執行步驟2-5，進入下一個周期。

進一步的，步驟1計算過程如下：

（1）設定SVPWM發波頻率F₁，則系統中斷程序和主循環程序的I/O控制算法總運算時間不超過1/ F₁秒；

（2）中斷程序時間為系統MCU運行時間的75%，即中斷程序時間為0.75×1/ F₁秒；

（3）MCU的CPU主控頻率為F₂，單個運算CPU時間為1/ F₂秒；

（4）中斷程序指令數=中斷程序時間÷單個運算CPU時間= 0.75×F₂/ F₁。