ZHCAB59B June 2019 – November 2020 TMS320F28384D , TMS320F28384S , TMS320F28386D , TMS320F28386S , TMS320F28388D , TMS320F28388S , TMS320F28P650DH , TMS320F28P650DK , TMS320F28P650SH , TMS320F28P650SK , TMS320F28P659DH-Q1 , TMS320F28P659DK-Q1 , TMS320F28P659SH-Q1
交流驱动器的 FOC 概念是众所周知的，并且在 TI 的许多早期文档中已有概述。根据不同应用，现代的交流伺服驱动器需要高带宽电流控制和速度控制以实现出色的性能，例如在数控机床中或在快速和精确控制应用中就是如此。由于这些系统有大量的实时计算和灵活的 PWM 需求，许多设计人员选用了 FPGA、外部快速 ADC 和多个 MCU 的组合。
借助 TMS320F2838x MCU 及其更高的集成度，可以实现快速电流环路 (FCL) 算法，与传统外部硬件电路的 FOC 方法一样，C2000 器件上的 FCL 算法同样可以实现高电流环路带宽。TI 已在此 MCU 上开发了 FCL 算法，并在 Design DRIVE IDDK 平台上实现了该算法。
对于 10kHz PWM 载波，电流环路增益交叉频率预计超过 3kHz，闭环带宽预计约为 5 KHz（根据 NEMA ICS 16 和中国 GBT 16439-2009 指导原则），最大占空比为预计约为 96%。使用 TI 的软件频率响应分析器 (SFRA) 库，可以实时执行电流环路的频率响应分析，以验证上述基准测试。电机驱动系统实时动态频率响应分析是 MCU 供应商特有的，目前仅在 C2000 MCU 上受支持。
由于存在可配置逻辑块 (CLB)，现在可为采用不同协议（例如 EnDAT、BiSS、T-format 等）的各种绝对编码器实现各种定制接口逻辑，而无需外部逻辑或 FPGA。
除控制之外，TMS320F2838x MCU 还具有基于 Arm Cortex-M4 的连接管理器和 EtherCAT 从站控制外设。这有助于在单个芯片中无缝集成控制和通信，从而为工业伺服驱动器开发具有成本效益的解决方案。
本文档评估了 FCL 算法在 C2000 器件上的实现，分析了电流环路的实时频率响应，使用片上可配置逻辑块 (CLB) 验证了 T-format 编码器的接口逻辑，还与用作互联驱动器的主站进行 EtherCAT 通信。位置闭环控制可以使用 QEP 编码器或者 T-Format 编码器，并且这两种情况都可以用 FCL 算法实现。文中讨论了频率响应分析的定量测试结果。