基于DSP閉環(huán)控制的單相逆變器的研究
數據表計算公式如下:

其中tk為第k個(gè)方波脈沖的寬度,M2為調制比,ω為工頻角頻率,Tk為第K時(shí)刻的時(shí)間值(K=0~199)。
根據DSP的工作時(shí)鐘20MHz,則算得定時(shí)器的周期寄存器的值為500。根據以下定標公式計算數據表的值直接存入FLASH:

Datak就是在[Tk,Tk+1]區間驅動(dòng)信號的相對觸發(fā)時(shí)刻值。
高頻逆變驅動(dòng)電路采取移相控制方式。K1、K2組成超前臂,K3、K4組成滯后臂,分別超前Tm。開(kāi)關(guān)管導通的時(shí)間分別為T(mén)K1、TK2、TK3、TK4。
工頻變換器電路也采取移相控制方式。Q5、Q6組成超前臂,Q7、Q8組成滯后臂,分別超前Tn。開(kāi)關(guān)管導通的時(shí)間分別為T(mén)K5、TK6、TK7、TK8。
由于tk經(jīng)PID調節器反饋控制的參數,所以引起TK(K=1,2,3,4,5,5,6,7,8)也隨之變化,實(shí)現實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。
采樣電壓和電流通過(guò)接口電路,經(jīng)轉換,輸入DSP的A/D,并用DSP實(shí)現數字PID調節器,使逆變器根據負載的變化,實(shí)時(shí)根據誤差信號計算出相應的控制量△k,經(jīng)對DSP編程,根據△k的大小,查找對應不同的調制比的SPWM數據表,從而達到閉環(huán)控制的目的。把給定的電壓與,電流大小與反饋的電壓和電流大小比較,調節輸出SPWM脈沖寬度從而控制驅動(dòng)電路,注意:一定要使能DSP內EV擴展控制寄存器中的REVSOCE位,采用周期中斷啟動(dòng)ADC,系統進(jìn)入閉環(huán)控制。
數字PID調節器算法如下:
ek為第K步誤差值,uk為第K步控制量,u0為初始控制量,Ik為積分項,三個(gè)系數kp、kl、kD由參數整定得到。

同時(shí)通過(guò)傳感器檢測過(guò)熱、過(guò)流等信號,經(jīng)信號調理電路變成相應的方波信號,被DSP的事件管理器捕獲單元捕獲,檢測到的PDPINTx電平的變化產(chǎn)生INT1中斷,在200ns內終止所有的驅動(dòng)信號。其具體控制過(guò)程如圖7所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/161960.htm
4 實(shí)驗結果
通過(guò)不斷的實(shí)驗,最終得到了滿(mǎn)意的結果,圖8示出了實(shí)驗輸出波形的結果,通過(guò)周波變換反相和濾波電路后得到相應的正弦波形。輸出電223V與標準電壓220V相比,其偏差為+1.3%5%;1輸出波形頻率為50.08Hz,其偏差為0.2Hz,達到標準頻率要求。經(jīng)濾波后THD為1.8%。
5 總結
通過(guò)利用TMS320F2812的事件管理器來(lái)實(shí)施單相逆變器的閉環(huán)控制,動(dòng)態(tài)性能極大提高,同時(shí)DSP算法參數的整定關(guān)系到整個(gè)系統的正常工作,是有效實(shí)現過(guò)壓、過(guò)流等保護的前提條件。還有,選擇好傳感器是實(shí)現過(guò)壓、過(guò)流保護的關(guān)健。
評論