長沙國防科大磁懸浮中心的磁懸浮鐵路試驗線是我國首條通過中試評審的磁懸浮線路，擁有自主的知識產(chǎn)權(quán)。列車的駕駛系統(tǒng)由S7_300系列PLC組網(wǎng)而成，主控PLC處理來自駕駛臺的控制命令，將處理后的控制信息通過FDL網(wǎng)傳給底層控制PLC，底層控制PLC根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的命令控制車輛設(shè)備。駕駛臺上有一個12級位的控制手柄，列車的運行狀態(tài)由它來控制，通過調(diào)節(jié)級位間接改變牽引力的大小來控制列車運行速度。列車的駕駛主要依賴于駕駛員的經(jīng)驗，增加了駕駛員的負擔，在短途往返運行線路上極易疲勞。
　　基于DSP的磁懸浮列車速控系統(tǒng)就是在上述背景下提出的，采用速度控制系統(tǒng)后，駕駛臺給出的不再是控制力的大小，而是速度大小，由速度控制平臺根據(jù)算法動態(tài)改變列車牽引力。司機只需要改變級位，其它工作都由速控系統(tǒng)來完成。這樣既減輕了司機的工作負擔，同時又有助于提高列車的駕駛質(zhì)量?？紤]到主控PLC并不適合進行數(shù)學運算，我們?yōu)樗倏叵到y(tǒng)專門設(shè)計了硬件平臺，它以TMS320VC33（以下簡稱VC33）DSP為核心，配以相應的接口，實現(xiàn)速度控制。
　　1 速控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
　　磁懸浮列車的運行速度很高，因此要求速度控制系統(tǒng)具有極高的實時處理速度。VC33 DSP是一種32位浮點處理器，它采用0.18微米制造工藝，是C3X家族的最新一代產(chǎn)品。VC33的功能結(jié)構(gòu)與C31相似，但由于在時鐘、電源、存儲區(qū)設(shè)計上做了優(yōu)化，其工作速度更快（每條指令執(zhí)行只需13ns）、功耗更小，并集成了較大的片內(nèi)存儲區(qū)。
　　圖1虛線框中是速度控制系統(tǒng)的硬件平臺。它分為三部分：與駕駛臺的接口、DSP處理器、與PLC的接口。駕駛臺和PLC都是對數(shù)字I/O量進行操作，I/O量使用的是110V電源電壓，而DSP平臺的數(shù)字I/O量都為3.3V~5V，因此必須在I/O接口實現(xiàn)110V I/O量與3.3V I/O量之間的轉(zhuǎn)換。檢測系統(tǒng)測量并通過CAN總線上傳列車的速度與位置信息，主控PLC和DSP使用RS485接口接收。
　　
　　2 數(shù)字I/O量接口板的設(shè)計
　　I/O接口板（見圖2）用光耦芯片TLP521-4實現(xiàn)110V開關(guān)量與3.3V開關(guān)量之間的電平轉(zhuǎn)換。用LVT16245作為DSP目標板與數(shù)字I/O轉(zhuǎn)換接口之間的鎖存器，控制數(shù)據(jù)流的方向，同時用作數(shù)據(jù)驅(qū)動器。它為三態(tài)輸出，未被選通時呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。指示燈指示開關(guān)量信息。需要注意，R1、R2是限流電阻，考慮到功耗的關(guān)系，應選用大功率電阻（如2W）。