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由于txsp的《无所不能》，最受欢迎和最认真的电视剧《QYN》现在已经结束。尽管编剧在最后留下了一个大洞，但《当然不是》回归现代张若筠给观众留下了很大的悬念。回顾整个QYN的剧情，范贤+吴竹+王启年说这是剧中最强的三人组，没有人会反对。超级大脑的范贤、擅长演奏大师级作品的吴竹和追踪大师级作品的王启年对应于典型自动控制系统的三个核心单元。信号处理+执行+反馈，田，看电视剧，也可以和工作联系起来，我爱我
数字信号处理算法需要对一组数据进行大量快速数学运算信号从模拟转换成数字，经过数字处理，然后再转换成模拟形式。许多数字信号处理器应用都有延迟限制换句话说，要使系统正常工作，DSP操作必须在一定的时间内完成
数字信号处理器的主要应用是音频信号处理、音频压缩、数字图像处理、视频压缩、语音处理、语音识别、数字通信、雷达、声纳、地震学和生物医学。具体的例子包括数字移动电话中的语音压缩和传输、Hifi和animation应用中的房间匹配和声音均衡、天气预报、经济预测、地震数据处理、工业过程的分析和控制、电影中的计算机生成动画、医学图像等。用于电脑扫描和核磁共振成像、MP3压缩、图像处理、高保真扬声器分频和均衡，以及电吉他放大器的音频效果。
下图显示了一个典型的交流感应电机控制算法图。电机的速度可以通过改变电机的输入电压来控制。它包括软件部分和硬件部分。软件部分主要包括闭环控制PI/PID控制器、三相信号转换和速度估计。硬件部分包括门控信号脉宽调制波产生单元和模数转换模数转换器信号反馈单元电机控制系统的质量取决于软件算法是否有效运行、脉宽调制门控信号是否准确以及模数转换器反馈信号是否良好。这对应于开头提到的最强的三重奏。范娴的超级大脑能够根据王启年的精细反馈做出各种决策，而吴竹书则是最好的执行者，他在游戏中不怕任何高手，并且能准确地击中目标。
超脑范贤-数字信号处理器主控单元
长期以来，数字信号处理器一直用于步进电机控制和闭环DC伺服电机微控制器和数字信号处理器都已用于一些高端三相电机，主要用于数字整流应用。然而，单相电机市场一直是数字信号处理器的挑战但是现在，数字信号处理器在单相交流感应电机控制中的应用已经成为现实。
高性能伺服电机的特点是稳定的旋转直到失速，完全控制失速时的扭矩，以及快速的加速和减速。过去，由于其出色的可控性，变速驱动主要使用DC电机。然而，现代高性能电机驱动系统通常基于三相交流电机，如交流感应电机(ACIM)或永磁同步电机(PMSM)这些电机取代了DC电机，成为高要求伺服电机应用的首选电机，因为它们具有坚固的结构、低惯性、高输出功率重量比以及在高速旋转下的良好性能。
现在已经建立了矢量控制原理来控制这些交流电机目前，大多数现代高性能驱动器都实现了数字闭环电流控制。在这样的系统中，可实现的闭环带宽与计算密集型矢量控制算法的实时实现以及相关矢量的旋转速率直接相关由于这种计算负担，许多高性能驱动器现在使用数字信号处理器(DSP)来实现嵌入式电机和矢量控制方案。数字信号处理器固有的计算能力支持非常快的周期时间和闭环电流控制带宽(2到4千赫之间)
电机的完整电流控制方案还需要高精度脉宽调制电压产生方案和高分辨率模数转换(模数)来测量电机电流。为了将转矩平稳地控制到零速度，转子位置反馈对于现代矢量控制器非常重要。因此，许多系统包括转子位置传感器，如旋转变压器和增量编码器。精密执行元件朱武-脉宽调制门控
三相交流电机的有效变速控制需要产生平衡的三相变频变压组变频电源通常通过使用功率半导体器件(通常是金属氧化物半导体场效应晶体管或IGBT)作为固态开关从直流转换来产生。公共转换器被配置为两级电路，其中固定频率50或60Hz的交流电源首先被整流以提供存储在DC链路电容器中的DC链路电压Vd然后，电压被提供给逆变器电路，该电路为电机产生变频交流电逆变器电路中的电源开关允许电机端子连接到Vd或接地。这种操作模式非常高效，因为理想情况下，开关在打开和关闭位置都没有损耗。
通过快速顺序打开和关闭六个开关，可以在输出端合成平均正弦波形的三相交流电压实际输出电压波形是脉宽调制高频波形在使用固态开关的实际逆变器电路中，大约20千赫兹的高速开关是可能的，并且可以使用非常高频率的所有电压谐波分量来产生复杂的脉宽调制波形远远高于所需的基频——通常在0到250赫兹的范围内
电机的电感随频率增加而增加，因此高次谐波电流非常小，定子绕组中流动的电流接近正弦。逆变器的基本电压和输出频率可以通过使用适当的控制器改变脉宽调制波形来调节。当控制基本输出电压时，脉宽调制过程将不可避免地改变输出电压波形的谐波含量适当选择调制策略可以将这些谐波电压及其相关的谐波效应和电机中的高频损耗降至最低。
在典型的交流电机控制器设计中，在产生脉宽调制信号的过程中同时考虑硬件和软件因素，脉宽调制信号最终用于开启或关闭三相逆变器中的电源设备。在典型的数字控制环境中，控制器以脉宽调制开关频率(通常为10至20千赫)产生周期性定时中断在中断服务程序中，控制器软件计算用于驱动逆变器三个支路的脉宽调制信号的新占空比值计算的占空比取决于电机的测量状态(扭矩和速度)和期望的运行状态。为了一个接一个地周期性地调整占空比，使得电机的实际运行状态遵循期望的轨迹
一旦处理器计算出所需的占空比值，就需要一个专用的硬件脉宽调制发生器来确保在下一个脉宽调制和控制器周期内产生脉宽调制信号。脉宽调制产生单元通常由适当数量的定时器和比较器组成，它们可以产生非常精确的定时信号通常，在生成脉宽调制时序波形时需要10到12位的性能占空比在逐周期的基础上有效地调节施加到电机上的平均电压，以实现期望的控制目标
精反馈王启年-模数转换器
定子电流矢量的两个分量称为D轴分量和Q轴分量直轴电流控制电机的磁通量，通常由永磁电机控制为零。然后可以通过调整正交轴分量来直接控制电机转矩。快速和精确的扭矩控制对于高性能驱动至关重要，以确保在所有负载条件下快速加速和减速以及平稳旋转至零速度。
的实际DC和正交电流分量是通过首先使用合适的电流感测传感器测量电机相电流，然后使用片内模数转换器系统将其转换为数字量来获得的通常，仅同时采样两个电机线路电流就足够了:因为三个电流的总和为零，所以在必要时可以通过同时测量另外两个电流来获得第三个电流
为了控制高性能交流伺服驱动器，必须对测量的两相电流值进行快速、高精度和同步采样模数转换。伺服驱动器有一个额定工作范围——一个可以持续保持的功率水平，电机和功率转换器的温升是可以接受的。伺服驱动器也有一个峰值额定值——它可以在短时间内处理远远超过额定电流的电流。例如，可以在短时间内施加六倍于额定电流的电流。这允许瞬间施加大的扭矩来非常快速地加速或减速驱动，然后返回到正常操作的连续范围这也意味着在驱动器的正常工作模式下，仅使用总输入范围的一小部分。
另一方面，为了获得这些机器所需的平滑和精确的旋转，对小偏差和非线性进行补偿是明智的在任何电流传感器电子设备中，模拟信号处理通常会受到增益和失调误差的影响。例如，不同绕组的电流测量系统之间可能存在增益失配这些效应结合在一起会产生不希望的扭矩振荡。为了满足这两个相互冲突的分辨率要求，现代伺服驱动器使用12至14位模数转换器，具体取决于应用所需的成本/性能权衡。
系统的带宽基本上受限于输入信息然后执行计算所需的时间。如果模数转换器需要很长时间来转换信号，系统就不能容忍这种延迟。闭环系统中的延迟会降低系统可实现的带宽，而带宽是这些高性能驱动器最重要的性能指标之一。因此，这些应用需要快速模数转换。用于
应用的模数转换器的第三个重要特性是时序除了高分辨率和快速转换外，还需要同步采样。在任何三相电机中，必须同时测量电机三个绕组中的电流，以便立即获得电机转矩的“快照”。任何时间偏差(测量不同电流之间的时间延迟)都是由测量方法人为插入的误差因素这种不良情况直接转化为扭矩波动，这是非常不良的特征。
在成熟的工业自动化市场和家电、办公自动化、汽车等新兴市场，基于数字信号处理器的三相交流电机现代控制技术继续在市场上蓬勃发展。对这些机器的有效且经济的控制需要硬件和软件之间的适当平衡，以便由专用硬件单元管理时间关键的任务(例如产生脉宽调制信号或与转子位置传感器的实时接口)。另一方面，利用DSP核心的快速计算能力，最好用软件来处理电机的整体控制算法和新电压指令的计算与旧的硬件方案相比，软件实现的控制方案具有易升级、可重复性和可维护性等优点。所有电机控制解决方案还需要集成适当的模数转换系统，以快速准确地测量电机的反馈信息。模数转换系统的分辨率、转换速度和输入采样结构必须严格符合具体应用的要求。
