正弦逆變器控制軟件的設計

　　3．1 HSPWM控制方式軟件實(shí)現

　如圖4所示，SPWM波是用三角波和正弦波相交比較而得到的。采用DSP產(chǎn)生SPWM波的設置如下：

　　三角波的獲得是將事件管理器計數模式設置為連續增減計數，其計數從0增到TxPR再減到0，其周期為2TxPR，即載波的周期為2TxPR。由于正弦波采用在線(xiàn)計算會(huì )影響運行速度，所以采用離線(xiàn)計算方法。在程序開(kāi)始時(shí)．按照規則采樣法計算nTe處的正弦值(即三角波和正弦波比較點(diǎn)的值)，并存于數組中，需要時(shí)通過(guò)中斷調用該值。

　　SPWM波的獲得是在DSP事件管理器的比較單元工作時(shí)，通用定時(shí)器的計數器TxCNI’的值與比較寄存器CMPRx的值不斷進(jìn)行比較。當二者匹配時(shí)，PWM電路按照輸出邏輯輸出二路極性相反的PWM波。在逆變器控制中，載波比固定，半個(gè)周期內輸出的脈沖個(gè)數、占空比固定，TxPR值固定，形成SPWM正弦波的CMPRx的值為T(mén)xPRMsinomTc，所以，在計數器計數最大時(shí)(TxCNll-TxPR，即三角波凸點(diǎn)處)中斷．更新CMPRx的值，就可以輸出SPWM。
HSPWM控制信號Uvi與Uv2、Uv3與Uv4極性相反。在DSP中只需要兩個(gè)全比較單元。如UV1與UV2控制信號，在前半周期，CMPRx設置為0，則輸出相對應的高、低電平控制信號，在后半周期，利用中斷更新CMPRx的值即可獲得圖3所示的UVI與Uv2控制信號UV3與UⅥ控制信號。同理可獲得。產(chǎn)生HSPWM控制信號的軟件流程如圖6所示。

　　3．2 PI算法的軟件

　　采用平均電壓反饋的逆變器，需要采樣輸出電壓的平均值。電壓采樣值低于3．3V可直接輸入DSP的A／D通道進(jìn)行轉換以獲得Vf(k)，再確定Kp和K1即可。

　　在實(shí)際應用中，還需對PI調節器加以限制．當偏差值輸入較大時(shí)，輸出值會(huì )很大，可能會(huì )使輸出飽和，這樣對開(kāi)關(guān)管有很大的沖擊，而且會(huì )導致系統不穩定。所以需要對PI調節器的輸出限幅，即當I u(k)|>umax時(shí)，令u=umax或u=umin。

　　另外，PI控制器中積分環(huán)節的目的主要是消除靜差、提高精度。但在電壓大幅度變化如啟動(dòng)、結束時(shí)，在短時(shí)間內系統輸出有很大的偏差．會(huì )造成PI運算的積分積累，從而引起較大的超調．導致系統的振蕩。根據實(shí)際情況，設定閾值δ>0。當le(k)I>δ時(shí)．

　　采用DSP控制，這樣可避免過(guò)大的超調，而且保持較快的響應速度。當le（k)|≤ω時(shí)，采用PI控制，可保證系統的控制精度。具體程序流程。

　　4 實(shí)驗及結論

　　以DSP控制4kW、230V、400Hz逆變器時(shí)的各部分波形如圖8所示。實(shí)驗結果表明，基于DSP控制的逆變器可以滿(mǎn)足要求。