一種通用變頻器技術(shù)研究和設(shè)計(jì)
1.3 系統(tǒng)控制算法軟件實(shí)現(xiàn)
DSP數(shù)字控制能夠?qū)崿F(xiàn)較之模擬控制更為高級(jí)而且復(fù)雜的控制策略,與模擬控制電路相比較,數(shù)字控制電路擁有更多的優(yōu)點(diǎn)[9]。由數(shù)字PID代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬PID具有設(shè)計(jì)周期短、靈活多變易的控制策略和電磁干擾小等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字控制系統(tǒng)主程序圖[10]如圖5所示,主程序模塊主要功能是完成系統(tǒng)的初始化,PLL時(shí)鐘的設(shè)定:DSP工作頻率設(shè)為20 MHz;輸入輸出端口初始化。數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing,簡(jiǎn)稱DSP)是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來(lái),隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。數(shù)字信號(hào)處理是一種通過(guò)使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息,來(lái)處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法,這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。在過(guò)去的二十多年時(shí)間里,數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。德州儀器、Freescale等半導(dǎo)體廠商在這一領(lǐng)域擁有很強(qiáng)的實(shí)力。數(shù)字控制系統(tǒng)主程序圖[10]如圖5所示,主程序模塊主要功能是完成系統(tǒng)的初始化,PLL時(shí)鐘的設(shè)定:DSP工作頻率設(shè)為20 MHz;輸入輸出端口初始化。事件管理器初始化;定時(shí)器1、2、3的設(shè)定、全比較PWM單元設(shè)定、死區(qū)單元設(shè)定;QEP工作方式設(shè)定。中斷管理初始化:中斷除復(fù)位、NMI位,只允許PDPINT、中斷3。PDPINT是功率設(shè)備保護(hù)中斷,中斷3用于系統(tǒng)完成控制算法。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
試驗(yàn)條件:輸入電壓是三相交流380 V±15%,電機(jī)型號(hào)為Y160L-4,額定功率為15 kW,額定電壓為380 V(Y型),額定電流為30 A,額定轉(zhuǎn)速為1 440 rp。
為了驗(yàn)證數(shù)字控制用于調(diào)速的變頻器的可行性,設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812的試驗(yàn)機(jī)。系統(tǒng)輸入電壓為交流380 V,測(cè)量?jī)x器為Agilent54622A示波器,高壓探頭衰減系數(shù)100:1,頻率設(shè)定值為變頻器液晶面板顯示值。A、B兩點(diǎn)的電壓波形如圖6、圖7所示。以實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,設(shè)計(jì)方案具有一定的可行性。但由于沒(méi)有結(jié)合波形控制技術(shù),在帶整流負(fù)載時(shí)的輸出波形有一定的畸變。
數(shù)字控制變頻器相對(duì)模擬控制變頻器具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),如減少了體積和重量,提高了控制精度,方便維修升級(jí)。隨著控制理論與實(shí)施手段不斷完善以及DSP價(jià)格不斷降低,數(shù)字控制變頻器將成為重要的研究方向。
評(píng)論