基于DSP 的特定消諧脈寬調制波的實(shí)現

　　3 特定消諧脈寬調制技術(shù)的開(kāi)關(guān)角的求解

　　特定諧波消除調制技術(shù)的核心是開(kāi)關(guān)角的求解，但由于無(wú)法實(shí)現實(shí)時(shí)求解三角非線(xiàn)性超越方程組，本文采取的方法是離線(xiàn)計算出開(kāi)關(guān)角供實(shí)時(shí)查詢(xún)。

　　特定諧波消除調制方法中的開(kāi)關(guān)角求解過(guò)程如下:

　　第一步前面分析所得到的特定諧波消除的數學(xué)模型， 根據實(shí)際中所需要消去的諧波的個(gè)數和次數， 確定開(kāi)關(guān)角個(gè)數;第二步建立非線(xiàn)性超越方程組，方程組在MATLAB中以f (x) = 0 的形式建立并保存為m 文件;第三步計算出方程初值，該初值的計算可以參考相關(guān)文獻;第四步在對非線(xiàn)性超越方程組求解函數“fsolve”參數設定完畢后， 調用該函數進(jìn)行求解。

　　求解過(guò)程結束后， 可以得到一組開(kāi)關(guān)角值， 將其存入DSP 中，制成一張開(kāi)關(guān)角表，編制程序，利用在線(xiàn)查詢(xún)方式依次輸出特定諧波消除脈寬調制波。

　　4 SHE PWM 的頻譜分析

　　利用上述方法計算所得到的開(kāi)關(guān)角的值在MATLAB中生成基波頻率為100Hz 的特定諧波消除脈寬調制波，并進(jìn)行諧波頻譜分析， 可以得到如下頻譜分布圖:

圖2 SHE PWM 波形及其頻譜

　　由圖我們可以看出， 在基波頻率一定時(shí)， 開(kāi)關(guān)角N的增加可以使得更多的低次諧波被消除，但同時(shí)也抬高了高次諧波。

　　5 特定諧波消除調制波的 DSP 實(shí)現

　　TMS320F2812 芯片采用先進(jìn)的改進(jìn)型哈佛結構，其程序存儲器和數據存儲器具有各自的總線(xiàn)結構， 從而它的處理能力達到最大; 它的指令執行速度為150MIPS，這種高性能使復雜控制算法的實(shí)時(shí)執行成為可能。在DSP 中， 當計數器值和比較寄存器值發(fā)生匹配時(shí)， 比較器輸出引腳的輸出方式有四種: 強制低、強制高、低有效和高有效。如果設置為強制低，則匹配時(shí)跳轉為低電平， 高有效則剛好相反。根據這個(gè)特點(diǎn)， 可在一個(gè)三角計數周期內設置與開(kāi)關(guān)角相對應的比較值， 當比較匹配時(shí)通過(guò)在比較中斷服務(wù)程序中將輸出電平強制為原電平的反電平， 即如果原先為高電平， 則輸出方式設置為強制低， 如果原先為低電平， 則輸出方式設置為強制高， 如此便可以根據開(kāi)關(guān)角值輸出所需要的特定消諧脈寬調制波。這樣一來(lái)可以通過(guò)一個(gè)計數器周期便可產(chǎn)生所有的正弦周期內的開(kāi)關(guān)角， 這時(shí)計數器周期也就等于輸出正弦波周期。通過(guò)這樣的方法來(lái)產(chǎn)生特定消諧脈寬調制波更接近于特定消諧技術(shù)的數學(xué)模型。