1 實時控制簡介

在實時控制中，閉環(huán)系統(tǒng)會收集數(shù)據(jù)，在控制環(huán)路中處理數(shù)據(jù)，并在指定的時間窗口內(nèi)進(jìn)行更新。信號鏈性能可以量化實時控制性能，性能越高，閉環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行速度越快。實時控制系統(tǒng)通常由三個主要元素組成：

• 采樣或反饋采集：該應(yīng)用需要以精確的方式并在非常精確的時刻測量多個關(guān)鍵參數(shù)（電壓、電流、電機(jī)速度、電機(jī)位置和溫度）。
• 處理和控制：使用采樣信息將控制算法應(yīng)用于輸入數(shù)據(jù)并計算下一個輸出命令。
• 驅(qū)動：將計算得出的輸出命令應(yīng)用于系統(tǒng)，從而控制輸出。改變驅(qū)動電力電子系統(tǒng)的脈寬調(diào)制器 (PWM) 單元的占空比就是一個驅(qū)動示例。

在實時控制中，系統(tǒng)的性能不僅取決于 CPU 的處理能力，還取決于外設(shè)訪問速度和中斷響應(yīng)速度。這些因素共同構(gòu)成了實時信號鏈的概念。

圖 1-1 展示了電機(jī)控制和數(shù)字電源系統(tǒng)典型實時信號鏈中涉及的各種元件。更好的信號鏈性能可以在電機(jī)控制應(yīng)用中實現(xiàn)更高的直流總線使用率，并擴(kuò)展電機(jī)的運(yùn)行速度范圍。在數(shù)字電源應(yīng)用中，更好的信號鏈性能可實現(xiàn)更高的控制環(huán)路頻率，從而縮小元件尺寸、降低成本。

元件 1、2 和 4 由 CPU 架構(gòu)控制，元件 3 和 5 取決于 CPU 和器件架構(gòu)。本文件主要重點介紹了元件 1、2 和 4 的改進(jìn)功能。此外，C2000 MCU 還提供低延時互連，可實現(xiàn)單周期 ADC 讀取和單周期 PWM 更新。