Ti的C28x系列的DSP（28069）（28377D）使用经验，逆变器的状态机使用经验

什么是状态机，状态机就是状态转移图，我们把系统表现的行为，描述成几种状态，系统的行为就是在几种状态中相互转移，而状态转移需要触发条件。比如人有三个状态：健康，生病，恢复。触发条件有：受凉、吃药、休息等。

为什么需要状态机呢，笔者个人认为第一点应该是基于安全考虑，确保系统的状态能够被用户明确知道，第二点，是状态机，能够根据用户的指令，代替用户完成繁琐的操作，这是因为状态机能够根据触发条件自行判断、操作，比如并网，用户可以直接给状态机输入一个指令，然后状态机就会自动控制接触器动作，PWM动作等，让整个逆变器在安全情况下，并入电网。

对于一般的逆变器的状态机可以分为测试模式，正常模式。

测试模式逆变器的状态：故障状态、复位状态、准备就绪状态。

正常模式逆变器的状态：故障状态、复位状态、准备就绪状态、预充电状态、运行状态。

触发条件：交流接触器状态、预充电接触器状态、系统故障字、系统复位字、直流电压采集值、用户给定的指令。

整个逆变器的状态机可以用下面的框图表示：

 

 

从框图来看状态机，还是比较容易理解的，但具体落实到代码上，如何实现。其实代码可以分为这个三个部分：输入、处理、输出。输入即是状态机的触发条件，处理即是系统状态转移的过程，输出即是系统的动作。

• 输入：

我们可以用一个函数来实现状态机的触发条件。

void StateMachine_Input(StMaInput *K)
{

	if( DiHandle.bit.DI4 != 0) //交流接触器
	{
		K->bit.AcBreakerSt = 1;
	}
	else
	{
		K->bit.AcBreakerSt = 0;

	}

	if(DiHandle.bit.DI6 != 0)//预充电接触器
	{
		K->bit.ChargeSwitchSt = 1;
	}
	else
	{
		K->bit.ChargeSwitchSt = 0;

	}


	if( SysFaultReg.all != 0) //系统故障字
	{
		K->bit.SysFault = 1;
	}
	else
	{
		K->bit.SysFault = 0;

	}

	if(SystemReset != 0) //系统复位字
	{
		K->bit.SysReset = 1;
	}
	else
	{
		K->bit.SysReset = 0;

	}

	if(AdcFilter.Udc > UdcChargeValue)  //直流电压采样值
	{
		K->bit.ChargeFinishFlag = 1;
	}
}

用户指令，单独用个函数实现，因为这是用户设定当前系统的模式，高于一般的状态机触发条件。

void StateMachine_UserOrder( void )
{
	Uint16 StopOrder;


	if(gvar[cpu1_group8_14].Typ.ul != 0)  //急停与关机按钮屏蔽
	{
		StopOrder = 0;
	}
	else
	{
		if((DiHandle.bit.DI8 != 0) || (DiHandle.bit.DI3 == 0)) //停机按钮或者急停时，关机
			{
				StopOrder = 1;
			}
			else
			{
				StopOrder = 0;
			}
	}


	if( StopOrder != 0)
	{

		gvar[cpu1_group4_2].Typ.ul = 1; //停机命令

		StM.UiStamp = Hvdc_UI_STOP;//停机命令

	}
	else
	{
		switch(gvar[cpu1_group4_2].Typ.ul)  //在系统硬件无异常情况下，用户输入指令
		{
			case 0:;
			break;
			case 1:
			{
				StM.UiStamp = Hvdc_UI_STOP;//停机命令


			}
			break;
			case 2:
			{
				StM.UiStamp = Hvdc_UI_RUN; //运行命令


			}
			break;
			case 3:
			{
				StM.UiStamp = Hvdc_UI_Test;   //测试命令


			}
			break;
			default:
			gvar[cpu1_group4_2].Typ.ul = 1;      //命令异常
			break;
			}

	}


}

• 处理：

笔者将系统的每个状态，用一个函数表示。在这些函数中，状态机自行按照触发条件，控制接触器动作、PWM动作。

void StateMachine_Manage(HvdcConsole *V)
{
	    StateMachine_Input( &V->Input); //触发条件输入

        switch(V->MainState)
		{
		 case HVDC_Fault_St:          //故障状态
		 StateMachine_FaultHandle(V);
		 break;
		 case HVDC_Reset_St:          //复位状态
		 StateMachine_ResetHandle(V);
		 break;
		 case HVDC_NormalRun_St:       //正常运行状态
		 StateMachine_NormalRunHandle(V);
		 break;
		 case HVDC_Ready_ST:          //准备就绪待机状态
		 StateMachine_ReadyHandle(V);
		 break;
		 case HVDC_Charge_ST:           //预充电状态
		 StateMachine_ChargeHandle(V);
		 break;
		 default:
		 V->MainNextState= HVDC_Fault_St; //状态机模式切换异常
		 StateMachine_FaultHandle(V);
		 break;
		 }

}

• 输出

状态机的输出，即是系统发生的动作，这些动作比较多，比如开或关接触器，释放或闭锁PWM，系统模式切换指令。由多个函数实现这些功能，这里就不依次列举了。