[发明专利]一种高速离心机中断程序指令分配方法

说明书

本发明涉及一种高速离心机中断程序指令分配方法，包括步骤1、根据SVPWM发波频率和MCU主控的频率计算中断程序可分配指令总数；步骤2、对电机控制电压、电流和冷冻控制温度、压力进行指令分配；步骤3、对电机控制算法进行指令分配；步骤4、对通讯控制进行指令分配；步骤5、对FOC矢量控制的SVPWM进行指令分配；步骤6、中断程序运行时间定时器超时，重新执行步骤2‑5，进入下一个周期。根据高速离心机的SVPWM发波频率和系统MCU的主频计算系统可分配运算指令数，对离心机电机控制、通讯控制和FOC矢量控制中断程序进行指令分配，填补该技术领域指令分配空白，对离心机中断程序指令分配有指导意义。

技术领域

本发明涉及离心机控制技术领域，尤其涉及一种高速离心机中断程序指令分配方法。

背景技术

FOC矢量控制需要大量的理论算法运算公式，目前大多采用支持浮点运算的芯片，主要公司有Microchip,DSP, infineon等等，这些芯片价格比不支持浮点运算的芯片高，而且国外公司为了控制市场份额，采用库的形式固化在芯片中，当出现产能不够，运输成本增加，芯片价格就会成倍增长，此时需要切换芯片，而切换芯片开发会耗费大量的人力资源，同时由于是浮点运算，而国产芯片大多只支持整形运算，因此在移值时会出现控制不准，电机相位偏差等故障。

由于离心电机主控芯片的工作频率为固定值，单个时间周期内可供多个电机控制程序执行指令的时间也是固定的，如果单个周期内未能处理完控制程序的指令，会造成电机控制失效，无法对电机做出及时响应；其中中断程序的控制指令显得尤为重要，中断程序指令的类型包括：针对电压、电流、温度、压力模拟信号采集；针对冷冻控制的温度、压力、电流；电机矢量运算控制；针对FOC的矢量输SVPWM控制指令，上述中断程序指令的时间是否合理分配决定了离心电机相位在高速运行中是否仍然保持相位不偏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：根据高速离心机的SVPWM发波频率和系统CPU的主频计算系统可分配运算指令数，对离心机电机控制、通讯控制和FOC矢量控制中断程序进行指令分配，填补该技术领域指令分配空白，对离心机中断程序指令分配有指导意义。

本发明所采用的技术方案是：一种高速离心机中断程序指令分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据SVPWM发波频率和MCU主控的频率计算中断程序可分配指令总数；

步骤2、MCU对电机的控制电压、电流和离心机的冷冻控制温度、压力进行指令分配，将步骤1中可分配指令总数减去当前步骤的分配指令数，得到剩余可分配指令数；

步骤3、对电机控制算法进行指令分配，将步骤2中剩余可分配指令数减去当前步骤的分配指令数，得到剩余可分配指令数；

步骤4、对通讯控制进行指令分配，将步骤3中剩余可分配指令数减去当前步骤的分配指令数，得到剩余可分配指令数；

步骤5、对FOC矢量控制指令分配；

步骤6、中断程序运行时间定时器超时，重新执行步骤2-5，进入下一个周期。

进一步的，步骤1计算过程如下：

（1）设定SVPWM发波频率F₁，则系统中断程序和主循环程序的I/O控制算法总运算时间不超过1/ F₁秒；

（2）中断程序时间为系统MCU运行时间的75%，即中断程序时间为0.75×1/ F₁秒；

（3）MCU的CPU主控频率为F₂，单个运算CPU时间为1/ F₂秒；

（4）中断程序指令数=中断程序时间÷单个运算CPU时间= 0.75×F₂/ F₁。