如何将模糊PID两路交错BOOST变换器Simulink仿真代码自动生成及F280025实物测试过程化?
摘要:设计两路交错BOOST变换电路,搭建Simulink仿真模型,并设计控制算法(常规PID与模糊控制PID)。基于德州仪器TMS320F280025单片机使用Matlab Code Generation Tools进行编程与实物测试。
简介:设计两路交错BOOST变换电路,搭建Simulink仿真模型,并设计控制算法(常规PID与模糊控制PID)。基于德州仪器C2000 TMS320F280025单片机使用Matlab Code Generation Tools进行编程与实物测试。
电气系统建模与实践课程设计 福州大学 自动化系 2024/3/28
指导教师:蔡逢煌 陈丹
软件环境:
Matlab R2023b
Simulink 23.2
TI controlSUITE 3.4.9
Code Composer Studio 12.2.0.00009
TI C2000Ware 4_03_00_00
硬件环境:
AMD Ryzen 9 8945HS(仿真模型)
C2000 TMS320F280025C(代码生成模型)
测试目标:输入9V,实现9~18V升压功能。
测试实物:
可重构全桥变换器主板
单片机控制板
上、电路仿真部分
见前一篇博客
模糊PID两路交错boost变换器Simulink仿真及代码自动生成(上)电路仿真部分
下、代码生成实物测试部分
4. 环境配置与实物测试
*4.1安装硬件支持包
因为f280025是2021年发布的一款mcu,故只支持使用2021年以后的Matlab版本进行自动生成代码开发。使用前需要安装C2000硬件支持包,通过如下链接下载C2000硬件支持包:
C2000硬件支持包
下载完成后双击进行安装与配置。(需要登录MathWorks账号)
*Matlab R2023内置了C2000附加功能包,可略过该步骤。
*4.2配置硬件支持包
在C2000硬件支持包安装完成的提示窗口点击“立即设置”。也可在“管理附加功能”页面找到该硬件支持包进行配置。
*Matlab R2023后打开硬件设置页面的方式为:在Matlab命令行窗口输入“c2000setup”并回车。
在出现的硬件设置窗口内勾选TI F28002x系列MCUs。(其他系列可根据自身需要一并选择)。
安装代码生成工具,建议自动安装,如果选择手动安装,后续按要求输入并验证安装路径即可。
安装德州仪器公司的软件开发环境,如果未检测到下列所需软件,Download处会给出推荐版本的下载安装链接。也可自行提前安装,安装的软件Version高于推荐版本即可(Download处会提示“Upgrade not required”)。如果电脑中已经安装了所需软件,但版本老旧无法使用,无需卸载原有软件,直接安装新版本即可,两版本可共存。
验证前述安装的各项软件的路径。
如出现如下警报,仅代表软件版本未经测试,可忽略该警报直接进入下一步。(但仍建议使用推荐版本)
配置完成。
4.3代码生成模型配置
打开Simulink,创建空白模型,在库浏览器中打开Embedded Coder Support Package for Texas Instruments C2000-F28002x或C2000 Microcontroller Blockset-F28002x,即可使用对应单片机功能的模块。
打开模型设置-硬件实现,选择Hardware board为TI F28002x,设备供应商与设备类型会自动更改为德州仪器与C2000。展开Target hardware resources详细信息,选择Device Name为F280025C。
打开模型设置-求解器,选择求解器类型为定步长、离散。展开求解器详细信息,输入步长为1e-6。(部分电脑在该步长下无法烧录程序,可将步长改为1e-5)
打开模型设置-代码生成-优化,选择可重用子系统输出的传递方式为结构体引用。
打开模型设置-代码生成-报告,勾选“创建代码生成报告”与“自动打开报告”。
完成后,Simulink的顶部Dock会增加一栏“HARDWARE”。
使用GPIO DO模块,选择引脚为GPIO24或GPIO32,与输入的脉冲信号连接。
检查单片机控制板的R97处是否短接,此处未短接的单片机控制板无法烧录程序(图为已使用0欧电阻短接)。
将下载器与单片机控制板正确连接,控制板LED1处发出蓝色灯光。
点击“编译、部署和启动”。等待代码生成、编译并烧录后,弹出代码生成报告,控制板LED2处闪烁(因为使用了脉冲信号使LED2对应IO高低电平交替)。说明模型配置正确,代码成功生成并烧录成功,可进行下一步开发。
