基于PIC單片機的空間電壓矢量PWM控制方法研究
在一個PWM周期Ts內都改變相鄰基本矢量的作用時間,并保證所合成的電壓空間矢量的幅值都相等,因此當Ts取足夠小時,電壓矢量的軌跡是一個近似圓形的正多邊形。為了使每次的狀態(tài)轉換時,開關次數(shù)最少,需要在t0=Ts-t1-t2。為了使磁鏈的運動速度平滑,插入零矢量不是集中地插入,而是將零矢量平均分為幾份,多點地插入到磁鏈軌跡中去。
1.2 確定扇區(qū)
將圖2劃分為6個扇區(qū),扇區(qū)的編號在圖中標識,下面介紹一下確定扇區(qū)號的方法,令、 、分別為:
定義三個變量:m、n和p,如X>0,則m=1,否則m=0;y>0,則n=1,否則n=0:Z>0,則p=1,否則p=0。設扇區(qū)編號N=4p+2n+m,N與輸出電壓矢量所在的扇區(qū)對應關系如表1所示,本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/172889.htm
2 基于PIC單片機的SVPWM實現(xiàn)
空間電壓矢量PWM控制采用Microchip公司出品的PIC24FJ64GA芯片實現(xiàn),它是在現(xiàn)有的RISC單片機系列構架的基礎上發(fā)展來的一種功能強大的架構。通過向用戶提供更強的計算功能和更豐富的外設集,此架構使用戶能夠升級他們的應用。與此同時,此架構還被嚴格設計為與
現(xiàn)有的PIC MCU功能急和指令助記符盡可能一致,從而簡化了應用的升級工作。
PIC24FJ64GA004采用了改進的哈佛結構,具有獨立的程序和數(shù)據(jù)存儲空間以及獨立的程序和數(shù)據(jù)總線。架構還允許在代碼執(zhí)行的過程中直接通過數(shù)據(jù)空間訪問程序空間。程序地址空間可存儲4M指令字。最高的運行速度可達到16MIPS,帶有4×PLL選項的8MHz內部振蕩器和多個分頻選項,17位×17位單周期硬件乘法器,32位/16位工作寄存器,還具有優(yōu)化的C編譯器指令構架,并且PIC24FJ64GA004還具有一系列能在工作時顯著降低功耗的功能,主要包括:動態(tài)時鐘切換,打盹模式操作,基于指令的節(jié)能模式。在模擬特性方面,它最多13通道的10位模DAC,用于電機轉速的反饋,電壓、電流等模擬信號的采用實現(xiàn)電機的各種控制,并且還具有故障保護時鐘監(jiān)視器操作功能,可以很好對電路進行保護。
2.1 硬件電路框圖
PIC24FJ64GA具有5個帶編程預分頻器的16位定時器/計數(shù)器,5個16位輸入捕捉,5個16位比較/PWM輸出。在測速環(huán)節(jié)方面,本文采用光電碼盤測算方式,結合PIC24F單片機的定時器/計數(shù)器及相關接口,使用M/T法編程實現(xiàn)轉速的計算。歐姆龍公司生產的編碼器型號E6B2-CWZ6C,它由5~24V電源供電,有三路輸出,分別為A相、B相、Z相,其中A與B用于測速,它們的相位差為90°,每轉過一圈輸出1500個脈沖;而Z脈沖則是每轉過一圈輸出一個脈沖,用于系統(tǒng)定位。其中在電路設計中,逆變器的驅動,我們采用IR2130集成芯片,該芯片驅動的逆變器具有結構簡單,工作穩(wěn)定,可靠地實現(xiàn)過流和短路保護等優(yōu)點,硬件結構如圖4所示。
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