【正文】 = 0x003F。 /* clear timer counter */ *T2PR = timer2_per。 /* deadband units off */ *ACTRA = 0x0666。 /* disable timer 2 */ *GPTCONA = 0x0080。 /* group B pins */ *MCRC = 0x0000。 基于 DSP 的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 29 29 /*** Disable the watchdog timer ***/ *WDCR = 0x00E8。 unsigned int T4_NUM1=0。 /*unsigned int Speed_result[2048]。 unsigned int a,b,c,aaa=0。 SPWM，就是在 PWM 的基礎(chǔ) 上改變了調(diào)制脈沖方式，脈沖寬度時(shí)間占空比按正弦規(guī)率排列，這樣輸出波形經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臑V波可以做到正弦波輸出。 *CMPR3=pwm_half_per*sin_table[(index_pwm+((num_f_d)/3))%(num_ f_d)]。 b=*CMPR2=b_time*pwm_half_per*(+*sin_table[(index_pwm+((2*num_f_基于 DSP 的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 27 27 d)/3))%num_f_d])。 asm( CLRC INTM)。 b_time=fv_/((float)*T2PR)。 if(adc_res0x3fe)adc_res=0x3fe。 Speed_result[i] = T4_NUM1 T4_NUM0。 *CHSELSEQ2=0x7654。 程序 A/D轉(zhuǎn)換初始化程序： void init_adc(void) { *ADCTRL1=0x00。這里采用 6 段同步調(diào)制， f1 為輸出頻率，?。篘=360 （ 0Hz≤ f1≤ 5Hz）； N=180 （ 6Hz≤ f1≤ 10Hz）； N=90 （ 11Hz≤ f1≤ 20Hz）； N=60 （ 21Hz≤ f1≤ 30Hz）； N=45 （ 31Hz≤ f1≤ 40Hz）； N=30（ 41Hz≤ f1≤ 60Hz）。由圖 5可見(jiàn)，△ ABC∽△ EDA，故有： 1+Msinω r t/(t2 /2)= 2/(Tc /2)（ 1） 由式（ 1）可得取樣時(shí)刻 SPWM脈沖的頻寬： t2= (2/Tc)（ 1+Msinω r t） （ 2） 脈沖兩邊的間隙寬度為： t1=t3= (1/2)（ Tc t2） = (Tc/4)（ 1Msinω r t） （ 3） 圖 規(guī)則采樣法 基于 DSP 的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 24 24 由同步調(diào)制原理可知，載波比 N=fc /f1 為常數(shù)，由此可得： Tc= 1/fc= 1/Nf1（ 4） 對(duì)于正弦函數(shù)，可預(yù)先計(jì)算出對(duì)應(yīng)于各點(diǎn)的值，制成表格，存于 EPROM中，以備查用。 圖 示出規(guī)則采樣法。如果在送出一個(gè)指令前并不檢查BF 標(biāo)志 ,那么在前一個(gè)指令和這個(gè)指令中間必須延長(zhǎng)一段較長(zhǎng)的時(shí)間 ,即是等待前一個(gè)指令確實(shí)執(zhí)行完成。 7)光標(biāo) /閃爍控制電路 此模塊提供硬體光標(biāo)及閃爍 控制電路，由地址計(jì)數(shù)器的值來(lái)指定 DDRAM 中的光標(biāo)或閃爍位置。 DFF 的狀態(tài)是指令 DISPLAY ON/OFF 和 RST 信號(hào)控制的。可以顯示 8 4 行 16 16點(diǎn)陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。其中逆變橋 3 個(gè)上橋臂各有一個(gè)保護(hù)信號(hào)輸出， 3 個(gè)下圖 變頻主電路 圖 光藕隔離電路 基于 DSP 的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 16 16 橋臂共用一個(gè)保護(hù)信號(hào)輸出，共有 4 路保護(hù)信號(hào)（ Fo1～ Fo4）輸出。 IPM內(nèi)置各種保護(hù)功能，只要有一個(gè)保護(hù)電路起作用， IGBT 的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路即可關(guān)閉，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)故障信號(hào) 。所設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的功率開(kāi)關(guān)器件采用以 IGBT 為核心的 IPM，型號(hào)為 PM10CSJ060。逆變電路把整流后的直流電再逆變成頻率、幅值均可調(diào)節(jié)的圖 系統(tǒng)硬件框圖 基于 DSP 的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 15 15 交流電。 變頻主電路 圖 示出的變頻主 電路由整流、濾波、逆變 3 部分電路組成。圖 1 示出系統(tǒng)的硬件框圖。 (3)分段同步調(diào)制 為了克服同步調(diào)制和異步調(diào)制的缺點(diǎn)，可以將他們結(jié)合起來(lái)，組成分段同步調(diào)制方式。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，必須在低頻時(shí)提高載波比，這就是異步調(diào)制方式。處的左右兩側(cè)。對(duì)于三相系統(tǒng)，為了保證三相之間對(duì)稱(chēng)，互差 120176。 IItt00( a ) 調(diào) 制 頻 率 較 低 時(shí) 的 電 流 波 形( b ) 調(diào) 制 頻 率 較 高 時(shí) 的 電 流 波 形 基于 DSP 的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 13 13 圖 SPWM 電流波形 SPWM 的調(diào)制方式有三種：同步調(diào)制、異步調(diào)制和分段同步調(diào)制。圖中給出了載波在不同頻率時(shí)的 SPWM 電流波形，可見(jiàn)載波頻率越高，諧波波幅越小， SPWM 波形越好。盡管相電壓是雙極性的，但是合成后的線(xiàn)電壓脈沖系列與單極性相電壓合成的結(jié)果一樣都是單極性的。 )所以 A 相電壓 UA是以 +U/2 和 U/2 為幅值作正、負(fù)跳變 的脈沖波形。流經(jīng)負(fù)載 Z的便是正、負(fù)交替的交變電流，如圖 所示。 圖 單極性脈寬調(diào)制波的形成 (A)調(diào)制波和載波 (B)單極性 SPWM 波形 A B 基于 DSP 的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 10 10 這時(shí)的調(diào)制情況是：當(dāng)正弦調(diào)制波電壓高于三角載波電壓時(shí)，相應(yīng)比較器的輸出電壓為正電平，反之則為零電平。這樣，有 n個(gè)等幅不等寬的矩形脈沖所組成的波形就與正弦波的半周等效，稱(chēng)為 SPWM 波形。變頻調(diào)速系統(tǒng)控制軟件的研究和設(shè)計(jì)。同時(shí)，直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)的控制也較復(fù)雜，造價(jià)較高。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系計(jì)算與控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，采用定子磁場(chǎng)定向，借助離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)器產(chǎn)生脈寬調(diào)制 (PWM)信號(hào)，直接對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制，以獲得轉(zhuǎn)矩的高動(dòng)態(tài)性能。在矢量控制系統(tǒng)中，給定量要從直流變?yōu)榻涣?，而反饋量要從交流變?yōu)橹绷髟偌由限D(zhuǎn)子磁鏈模型、轉(zhuǎn)子參數(shù)的辨識(shí)與校正等 。其主要思想是將異步電動(dòng)機(jī)模擬成直流電動(dòng)機(jī)，基于 DSP 的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 7 7 通過(guò)坐標(biāo)變換的方法分解定子電流，使之成為轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，實(shí)現(xiàn)正交或解禍控制，從而獲得與直流電動(dòng)機(jī)一樣良好的動(dòng)態(tài)調(diào)速特性。它的優(yōu)點(diǎn)在于頻率控制環(huán)節(jié)的輸入頻率信號(hào)是由轉(zhuǎn)差信號(hào)和實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào)相加后得到的，在轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中，實(shí)際頻率隨著實(shí)際轉(zhuǎn)速同步上升或下降，因此加、減速更平滑，容易穩(wěn)定。 早期的變頻系統(tǒng)都是采用開(kāi)環(huán)恒壓比田 /卜常數(shù) )的控制方式， U/f控制是轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)控制 ,無(wú)需速度傳感器，控制電路簡(jiǎn)單，負(fù)載可以是通用標(biāo)準(zhǔn)異步電動(dòng)機(jī)，所以通用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好，是目前通用變頻器產(chǎn)品中使用較多的一種控制方式，普遍應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)的調(diào)速系統(tǒng)中。變頻調(diào)速理論己形成較為完整的科學(xué)體系，成為一門(mén)相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科。 80年代，變頻調(diào)速己產(chǎn)品化，性能也不 斷提高，充分發(fā)揮了交流調(diào)速的優(yōu)越性， 廣泛的應(yīng)用于工業(yè)各部門(mén)，并且部分取代了直流調(diào)速。⑤易于實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化等優(yōu)異特性，在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展 交流變頻調(diào)速技術(shù)相對(duì)于變壓調(diào)速等其它方法有著明顯的優(yōu)點(diǎn) :①調(diào)速時(shí)平滑性好，效率高 。 （ 4）智能交通領(lǐng)域隨著人們對(duì)環(huán)境要求的不斷提高，智能交通系統(tǒng)（ ITS）必將是新世紀(jì)迅猛發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。 （ 2）醫(yī)療儀器領(lǐng)域大量醫(yī)療儀器的應(yīng)用，如心臟起搏器、放射設(shè)備及分析監(jiān)護(hù)設(shè)備，都需要 RTOS 的支持，像各種化驗(yàn)設(shè)備，如肌動(dòng)電流 描記器、離散光度化學(xué)分析、分光光度計(jì)等，都需要使用高性能的、專(zhuān)用化的 DSP 系統(tǒng)來(lái)提高其精度和速度。業(yè)界分析家認(rèn)為， DSP 系統(tǒng)在 IP 電話(huà)、游戲裝置和手持式通信裝置的推動(dòng)下將會(huì)有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。 目前， DSP 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的品種較多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅用于信息電器的 DSP 操作系統(tǒng)就有 10 種左右。設(shè)計(jì)中采用恒壓頻比控制法實(shí)現(xiàn)了調(diào)速，其算法簡(jiǎn)單，控制靈活，是一種較為實(shí)用的方法。交流變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn)在節(jié)電顯著和調(diào)速性能卓越兩個(gè)方面。基于 DSP 的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 1 基于 DSP的三相交流電機(jī)變頻調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 摘要 : 由于三相交流異步電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的性能，因此其在工業(yè)場(chǎng)合應(yīng)用廣泛。交流變頻調(diào)速技術(shù)是電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物。而智能功率模塊（ Intelligent Power Module，簡(jiǎn)稱(chēng) IPM）將大功率開(kāi)關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、檢測(cè)電路等集成在同一個(gè)模塊內(nèi)，是電力集成電路 PIC 的一種。 DSP 實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)的、多任務(wù)的操作系統(tǒng)軟件，它是 DSP系統(tǒng)（包括硬、軟件系統(tǒng)）極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動(dòng)軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口。 DSP 應(yīng)用產(chǎn)品具有巨大的市場(chǎng)需求前景，僅就美國(guó)市場(chǎng)而言，據(jù)估計(jì)， 21 世紀(jì)將有 1 億輛汽車(chē)、幾千萬(wàn)臺(tái)個(gè)人通信裝置、每個(gè)家庭中 5～ 20個(gè)聯(lián)網(wǎng)的家用電器以及數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的工廠使用 DSP 系統(tǒng)。信息智能家居是未來(lái)發(fā)展的方向，估計(jì)幾年內(nèi)將得到快速發(fā)展。由于足夠的市場(chǎng)需求，車(chē)載盒必將成為近年來(lái)發(fā)展的熱點(diǎn)， DSPRTOS 在該領(lǐng)域應(yīng)用市場(chǎng)的規(guī)模未來(lái)幾年里將迅速增加。 DSP 的應(yīng)用離不開(kāi) DSP 操作系統(tǒng)。④變頻器體積小，便于安裝、調(diào)試、維修簡(jiǎn)便 。 70年代，席卷工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的石油危機(jī)，促使他們投入大量的人力、物力、財(cái)力去研究高效率的變頻器，使變頻調(diào)速技術(shù)有了很大的發(fā)展并得到推廣應(yīng)用。變頻調(diào)速技術(shù)為節(jié)能降耗、改善控制性能、提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量提供了至關(guān)重要的手段。下面分別對(duì)這四種調(diào)速控制類(lèi)型進(jìn)行介紹。利用異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差頻率成正比的關(guān)系來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，就可以達(dá)到與直流恒磁通調(diào)速系統(tǒng)相似的性能。矢量控制也稱(chēng)為磁