红星球磨机的DSP系统设计

河南红星机械生产的球磨机控制系统是采用双CPU系统中，其中DSP是信号采集和数据处理的核心，主要用来进行数据采集，完成数据FFT算法和RBF神经网络模型的移植。由于DSP要进行大量的数据运算，采用汇编语言可以提高程序代码的效率，可以节省CPU的时间，满足实时性的要求。该单元主要包括主程序、数据采集中断服务程序和数据处理子程序，下面将分别介绍各子程序的设计。

1、控制A/D转换及功率谱计算的程序设计

DSP单元进行数据采集是由片上定时器设定定时时间间隔，向采集单元输出A/D启动信号，AD7862 和MAX191模数转换完成后开DSP中断，DSP外部中断服务子程序用于读取 A/D 转换数据。

球磨机的声响和振动信号A/D转换后的数据读入DSP内部，通过FFT计算进行频谱分析，处理计算完成将启动DMA传输数据，DMA将数据传送到外部SRAM存储器中。DMA传输完成将产生传输结束中断。程序从 的存储地址中读取数据然后对数据进行标度变换，转换成实际的物理量，以便进行球磨机的神经网络的参数预测， 进行数字滤波，这里采用均值滤波的方法。

有功功率信号的A/D转换完成后直接以中断方式通知DSP处理器，然后，DSP读取转换的数据，进行标度变换计算，并进行数字滤波处理。其程序流程与声响和振动信号的类似，但没有DMA中断，这里就不再画出。

2、负荷预测神经网络模型在 DSP 核上的移植及程序设计

根据红星 对于球磨机神经网络建模研究的结果，当RBF神经网络在PC机上离线训练好后，提取网络各个层的权值和偏置值，按照适当的数据组织方式存入DSP处理器配置的外部RAM存储器中，这时就可以根据RBF神经网络的权值、偏置值和算法原理，将神经网络模型移植在DSP处理器上。

将采集并进行了处理的三个球磨机外部响应信号（声响、振动、有功功率）作为神经网络的输入信号，然后通过程序 神经网络模型的预测计算，计算结果得到神经网络的三个输出：介质充填率、料球比和磨矿浓度，从而 球磨机内部负荷参数的在线预测计算，神经网络原理在闭路球磨机中也得到了应用。