基于DSP的通用變頻器技術

　　1.3 系統(tǒng)控制算法軟件實現(xiàn)

　　DSP數(shù)字控制能夠實現(xiàn)較之模擬控制更為高級而且復雜的控制策略，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。由數(shù)字PID代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬PID具有設計周期短、靈活多變易的控制策略和電磁干擾小等優(yōu)點。數(shù)字控制系統(tǒng)主程序圖如圖5所示，主程序模塊主要功能是完成系統(tǒng)的初始化，PLL時鐘的設定：DSP工作頻率設為20 MHz；輸入輸出端口初始化。事件管理器初始化；定時器1、2、3的設定、全比較PWM單元設定、死區(qū)單元設定；QEP工作方式設定。中斷管理初始化：中斷除復位、NMI位，只允許PDPINT、中斷3。PDPINT是功率設備保護中斷，中斷3用于系統(tǒng)完成控制算法。

圖5 數(shù)字控制系統(tǒng)主程序圖

　　2 實驗結果及分析

　　試驗條件：輸入電壓是三相交流380 V±15%，電機型號為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，額定轉速為1 440 rp。

　　為了驗證數(shù)字控制用于調速的變頻器的可行性，設計了基于TMS320F2812的試驗機。系統(tǒng)輸入電壓為交流380 V，測量儀器為Agilent54622A示波器，高壓探頭衰減系數(shù)100：1，頻率設定值為變頻器液晶面板顯示值。A、B兩點的電壓波形如圖6、圖7所示。以實驗結果可以看出，設計方案具有一定的可行性。采用基于高速DSP的SPWM方式控制的逆變器，其輸出的波形具有較好的正弦波，諧波優(yōu)化程度高，大大減少了諧波損耗，提高了電壓的利用率，增加了系統(tǒng)運轉的平穩(wěn)性。但由于沒有結合波形控制技術，在帶整流負載時的輸出波形有一定的畸變。

圖6 20.001HZ時A、B線電壓波形

圖7 14.99HZ時A、B線電壓波形

　　數(shù)字控制變頻器相對模擬控制變頻器具有不可比擬的優(yōu)勢，如減少了體積和重量，提高了控制精度，方便維修升級。隨著控制理論與實施手段不斷完善以及DSP價格不斷降低，數(shù)字控制變頻器將成為重要的研究方向。