基于DSP閉環(huán)控制的單相逆變器的研究
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數(shù)據(jù)表計(jì)算公式如下：
其中tk為第k個(gè)方波脈沖的寬度，M2為調(diào)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(jù)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(jù)以下定標(biāo)公式計(jì)算數(shù)據(jù)表的值直接存入FLASH：
Datak就是在[Tk，Tk+1]區(qū)間驅(qū)動(dòng)信號的相對觸發(fā)時(shí)刻值。
高頻逆變驅(qū)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。開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間分別為TK1、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。開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間分別為TK5、TK6、TK7、TK8。
由于tk經(jīng)PID調(diào)節(jié)器反饋控制的參數(shù)，所以引起TK(K=1，2，3，4，5，5，6，7，8)也隨之變化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。
采樣電壓和電流通過接口電路，經(jīng)轉(zhuǎn)換，輸入DSP的A／D，并用DSP實(shí)現(xiàn)數(shù)字PID調(diào)節(jié)器，使逆變器根據(jù)負(fù)載的變化，實(shí)時(shí)根據(jù)誤差信號計(jì)算出相應(yīng)的控制量△k，經(jīng)對DSP編程，根據(jù)△k的大小，查找對應(yīng)不同的調(diào)制比的SPWM數(shù)據(jù)表，從而達(dá)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(diào)節(jié)輸出SPWM脈沖寬度從而控制驅(qū)動(dòng)電路，注意：一定要使能DSP內(nèi)EV擴(kuò)展控制寄存器中的REVSOCE位，采用周期中斷啟動(dòng)ADC，系統(tǒng)進(jìn)入閉環(huán)控制。
數(shù)字PID調(diào)節(jié)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(xiàng)，三個(gè)系數(shù)kp、kl、kD由參數(shù)整定得到。
同時(shí)通過傳感器檢測過熱、過流等信號，經(jīng)信號調(diào)理電路變成相應(yīng)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(nèi)終止所有的驅(qū)動(dòng)信號。其具體控制過程如圖7所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/161960.htm
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
通過不斷的實(shí)驗(yàn)，最終得到了滿意的結(jié)果，圖8示出了實(shí)驗(yàn)輸出波形的結(jié)果，通過周波變換反相和濾波電路后得到相應(yīng)的正弦波形。輸出電223V與標(biāo)準(zhǔn)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(dá)到標(biāo)準(zhǔn)頻率要求。經(jīng)濾波后THD為1．8％。
5 總結(jié)
通過利用TMS320F2812的事件管理器來實(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(shù)的整定關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，是有效實(shí)現(xiàn)過壓、過流等保護(hù)的前提條件。還有，選擇好傳感器是實(shí)現(xiàn)過壓、過流保護(hù)的關(guān)健。
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