【正文】 感謝我的家人，他們的支持與關(guān)愛(ài)一直是我在學(xué)業(yè)上不斷前進(jìn)的動(dòng)力。感謝李老師在論文選題、研究和撰寫(xiě)過(guò)程中所給予的精心指導(dǎo)，他嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)以及在科技工作中孜孜以求的精神使我受益匪淺。while(1){k=*EVAIFRAamp。default:break。case4:cmp1=(int)(y*TP),cmp2=(int)(z*TP)。case2:cmp1=(int)(x*TP),cmp2=(int)(y*TP)。switch(sector[i]){case0:cmp1=(int)(z*TP),cmp2=(int)(x*TP)。i++){*ACTRA=antickl[sector[i]]。initial()。}}}//主程序main(){intantickl[6]={0x1666,0x3666,0x2666,0x6666,0x4666,0x5666}。break。break。break。if(vref30)c=1。if(vref10)a=1。i200。ubeta[i]=KP*sin(INIA+i*DETA)。}//根據(jù)Uout的標(biāo)幺值計(jì)算ualfa,ubetavoid calu(){int i。*EVAIMRA=0X00。*T1PER=TP。}void initial()47{*IFR=0XFFFF。 產(chǎn)生SVPWM波的流程圖 設(shè)計(jì)的完善與展望本設(shè)計(jì)只是從理論上實(shí)現(xiàn)了基于DSP的SVPWM實(shí)現(xiàn)及異步機(jī)調(diào)速。整個(gè)流程過(guò)程中，故障中斷都處于等待狀態(tài)，一旦有故障中斷，則立即停止當(dāng)前操作，進(jìn)行中斷處理，中斷處理流程如下: 故障保護(hù)中斷程序流程圖上圖是故障保護(hù)中斷程序，所有的中斷處理都是按照上圖步驟所處理，下面是具體處理各種中斷信號(hào)的詳細(xì)過(guò)程圖: 故障中斷響應(yīng)過(guò)程流程圖三相SVPWM波由TMS320F2812的PWM1～6輸出，其中PWM5引腳設(shè)置為高有效，PWM6引腳設(shè)置為低有效。下面是簡(jiǎn)要的流程圖: 系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)的主程序是系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程程序，它顯示出系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的過(guò)程。 系統(tǒng)初始化程序流程圖系統(tǒng)的主程序有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：。4)程序變量初始化。正由于CCS擁有眾多的優(yōu)點(diǎn)，因而用它進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)和調(diào)試能極大地提高工作效率。為了解決它們?cè)趯?shí)際條件下的應(yīng)用表現(xiàn)，開(kāi)發(fā)者希望能在不停止執(zhí)行的情況下，跟蹤程序的流程。因此設(shè)計(jì)者為實(shí)時(shí)系統(tǒng)選擇處理器時(shí)都非?？粗叵冗M(jìn)的易于使用的開(kāi)發(fā)工具。SPLK0AAAh,WDKEY。I/O斷口復(fù)用控制寄存器在DSP編程中，支持預(yù)定義宏代碼的使用。另外，程序也可以直接引用定義好的宏指令，可以簡(jiǎn)化和方便編程。鏈接器提供兩個(gè)命令來(lái)完成上述功能：MEMORY和SECTION。格式為：.bss變量符號(hào)，保留的字?jǐn)?shù)其中的變量符號(hào)即為用戶定義的變量名，指向預(yù)留空間的第一個(gè)字，可以被其它段引用。每個(gè)已初始化段可以獨(dú)立的進(jìn)行重設(shè)定，且可以訪問(wèn)在其它段中定義的符號(hào)。COFF文件的基本單位是段，所謂段就是專(zhuān)用占用連續(xù)空間的一組數(shù)據(jù)或代碼。 COFF文件格式及命令文件一個(gè)完整的程序通常要將若干模塊鏈接起來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，DSP的軟件開(kāi)發(fā)大體有兩種形式：一種是直接編寫(xiě)匯編語(yǔ)言進(jìn)行編譯連接；另一種是編寫(xiě)C語(yǔ)言程序，用C語(yǔ)言優(yōu)化軟件進(jìn)行編譯連接，在此次設(shè)計(jì)中采用的是C語(yǔ)言。 JTAG接口電路第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) DSP軟件設(shè)計(jì)介紹本系統(tǒng)是以高速的DSP芯片TMS320F2812為主體構(gòu)成的。本文采用的是外部有源時(shí)鐘方式,。B或Y=/(A+B)，正邏輯。不過(guò)上電之后，系統(tǒng)的振蕩器達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)需要20ms甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，一般來(lái)說(shuō)上電復(fù)位時(shí)，在復(fù)位引腳上置100～200ms的一個(gè)低電平脈沖是比較合適的。該芯片屬于線性降壓型DC/DC變換芯片,可以由5V電源同時(shí)產(chǎn)生兩種不同的電壓(、),其最大輸出電流為1000mA,可以同時(shí)滿足一片DSP芯片和少量外圍電路的供電需要,如圖2 所示。H0：一塊8K16位的單周期訪問(wèn)RAM(SARAM)；最多達(dá)128K16位的Flash存儲(chǔ)器；高效的代碼轉(zhuǎn)換功能（支持C/C++和匯編）；哈佛總線結(jié)構(gòu)；支持JTAG邊界掃描接口；主頻達(dá)150MHz（）。TMS320F2812芯片基于C/C++高效32位TMS320C28X DSP內(nèi)核，并提供浮點(diǎn)數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)，從而可以定點(diǎn)處理器上方便地實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)運(yùn)算。+15V直流電有兩個(gè)去處，一方面為系統(tǒng)外圍電路提供電源，一方面經(jīng)集成穩(wěn)壓器件LM7805轉(zhuǎn)換為+5V電壓。一但發(fā)生故障時(shí)，DSP輸出低電平信號(hào)，接觸器KM1失電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而使接觸器KM失電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷主電路，起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。 切斷限流電阻電路熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制電路斷開(kāi)，從而使接觸器失電，主電路斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。外接測(cè)量電阻選擇RM=500Ω。實(shí)際電路只需檢測(cè)其中兩相,另一相可計(jì)算得到。PC817光電耦合器不但可以起到反饋?zhàn)饔眠€可以起到隔離作用。PC817是常用的線性光藕，在各種要求比較精密的功能電路中常常被當(dāng)作耦合器件，具有上下級(jí)電路完全隔離的作用，相互不產(chǎn)生影響。除此之外還具有一個(gè)控制端口,通過(guò)對(duì)該端口的控制可使光耦合器輸出端呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。 IPM 7MBP100RA12005光耦隔離的功率驅(qū)動(dòng)電路IPM含有驅(qū)動(dòng)電路，但DSP輸出的6相PWM脈沖信號(hào)需要經(jīng)過(guò)光耦合器隔離才能加到IPM上。優(yōu)化的柵極驅(qū)動(dòng)與IGBT集成，布局合理，無(wú)外部驅(qū)動(dòng)線。在靠近IGBT芯片的絕緣基板上安裝了溫度傳感器件，當(dāng)基板達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，IPM模塊內(nèi)部控制電路將截止柵極驅(qū)動(dòng)。模塊內(nèi)部的IGBT導(dǎo)通壓降低，開(kāi)關(guān)速度快，所以功耗小。另外，控制端子與主電路電氣隔離，非常方便地實(shí)現(xiàn)了模塊間的隨意串并聯(lián)，為制造大功率控制設(shè)備創(chuàng)造了條件。⑦模塊內(nèi)部采用進(jìn)口高熱導(dǎo)絕緣硅凝膠灌封，滿足主電路所有芯片絕緣、防潮、導(dǎo)熱的需要。與其他形式的IPM相比具有較大的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。因此大大減少和縮短了連線，很好地解決了高速開(kāi)關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路的分布參數(shù)問(wèn)題，因而得到了較高的技術(shù)指標(biāo)。 濾波電路 逆變電路智能功率模塊（英文名稱：intelligent power module，簡(jiǎn)稱IPM）廣泛應(yīng)用于交流電機(jī)變頻調(diào)速和直流電機(jī)斬波調(diào)速以及各種高性能電源（如UPS、感應(yīng)加熱、電焊機(jī)、有源補(bǔ)償、DCDC等）、工業(yè)電氣自動(dòng)化等領(lǐng)域，有著廣闊的市場(chǎng)。這將導(dǎo)致兩組電容器壽命的不一致。RcRc2并在電容的兩端，為穩(wěn)態(tài)均壓電阻。例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器的額定電流為20A，則限流電阻的阻值應(yīng)為：實(shí)際應(yīng)用中，限流電阻的阻值一般采用經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇，例如：容量較小時(shí)：取50～100歐容量較大時(shí)：取10～40歐容量的選擇限流電阻中的充電電流是衰減得很快的，并且，很快被開(kāi)關(guān)器件所短路，通電的時(shí)間很短。還有，如果后級(jí)逆變器輸出電流太大或出現(xiàn)故障，就要及時(shí)給后級(jí)逆變器斷電及增大前級(jí)電路的電阻以減小電流。主電路的直流側(cè)使用大電容濾波，而不使用電感，一是因?yàn)樗w積太大、價(jià)格昂貴，二是因?yàn)樗呛懔餍偷?，不能輸出相?duì)恒定的電壓，后級(jí)的逆變器將不容易控制。 整流電路整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)性直流電，這就是交流電的整流過(guò)程，整流電路主要由整流二極管組成。通過(guò)對(duì)SVPWM工作原理及算法的闡述，為后面的軟件設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 參考電壓矢量所在扇區(qū)的判斷用上述方法判斷參考電壓矢量Uref*所在的扇區(qū)極其簡(jiǎn)單，只要在具體分配作用矢量時(shí)注意將計(jì)算出的S值與實(shí)際扇區(qū)號(hào)N對(duì)應(yīng)即可。其它扇區(qū)的判斷可按同樣的方法依此類(lèi)推，得到： 當(dāng) ，且時(shí)，則位于扇區(qū)Ⅱ； 當(dāng) ，且時(shí)，則位于扇區(qū)Ⅲ； 當(dāng)， 且 時(shí)，則位于扇區(qū)Ⅳ ； 當(dāng)， 且時(shí)，則位于扇區(qū)Ⅴ； 當(dāng)， 且時(shí)，則位于扇區(qū)Ⅵ。由空間電壓矢量SVPWM的原理知道，算法的關(guān)鍵是判斷扇區(qū)和電壓矢量作用時(shí)間，本論文給出了在α、β坐標(biāo)系下的計(jì)算方法。以上推導(dǎo)過(guò)程與矢量發(fā)送順序和k值無(wú)關(guān)，因此直流電壓利用率高是SVPWM的本身特性。其它扇區(qū)的調(diào)制算法完全相同。其中，可以得到 （）其中或用為對(duì)應(yīng)的虛部和實(shí)部相等可得到 （）雖然用兩個(gè)矢量UU6，*，但是(T4+T6)不一定會(huì)和Ts相等，若不相等，則磁鏈追蹤的速度，也就是PWM波的基波頻率也就不等于所要求的頻率f。在一個(gè)正弦周期內(nèi)所產(chǎn)生的合成矢量越多，意味著開(kāi)關(guān)頻率越高。三個(gè)矢量的作用時(shí)間可以一次施加，也可以在一個(gè)采樣周期內(nèi)分多次施加，這樣更有利于消除電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。從一個(gè)電壓空間矢量旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)矢量的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)遵循功率器件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化最小的原則，即應(yīng)當(dāng)只有一個(gè)功率器件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化。如果把上橋臂的功率開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通狀態(tài)用“1”表示，關(guān)斷狀態(tài)用“0”表示，那么按照式（）定義的電壓空間矢量，逆變器上橋臂的三個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)共有八種組合，分別對(duì)應(yīng)逆變器的八個(gè)開(kāi)關(guān)模式。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，逆變器為電動(dòng)機(jī)提供的是經(jīng)過(guò)調(diào)制的PWM電壓。當(dāng)頻率不變時(shí)，它以速度ω1旋轉(zhuǎn)，哪一相電壓最大，合成電壓矢量就會(huì)落在該相的軸線上。d、q和α、β軸的夾角θ是一個(gè)變量，隨負(fù)載、轉(zhuǎn)速而變化，在不同的時(shí)刻有不同的值。設(shè)三相繞組(A，B，C)與兩相繞組(α，β)，A相繞組軸線與α相繞組軸線重合，都是靜止坐標(biāo)，分別對(duì)應(yīng)的交流電流為iA、iB、iC和、。最后通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)了SVPWM空間電壓矢量脈寬調(diào)制。DSP微處理器（芯片）一般具有如下主要特點(diǎn)：（1）在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法；（2）程序和數(shù)據(jù)空間分開(kāi)，可以同時(shí)訪問(wèn)指令和數(shù)據(jù)；（3）片內(nèi)具有快速RAM，通常可通過(guò)獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問(wèn)；（4）具有低開(kāi)銷(xiāo)或無(wú)開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；（5）快速的中斷處理和硬件I/O支持；（6）具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器；（7）可以并行執(zhí)行多個(gè)操作；（8）支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。到90年代中期，這種可編程的DSP器件已廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信、海量存儲(chǔ)、語(yǔ)音處理、汽車(chē)電子、消費(fèi)類(lèi)音頻和視頻產(chǎn)品等等，其中最為輝煌的成就是在數(shù)字蜂窩電話中的成功。到1991年，TI推出價(jià)格可與16位微處理器不相上下的DSP芯片，首次實(shí)現(xiàn)批量單價(jià)低于5美元，但所能提供的性能卻是其5至10倍。”第一階段，DSP意味著數(shù)字信號(hào)處理。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)，再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式?？紤]到算法的實(shí)時(shí)性要求、三角載波的產(chǎn)生、時(shí)間的比較、死區(qū)的設(shè)定、安全性等等因素，所以現(xiàn)在普通的SPWM產(chǎn)生都有專(zhuān)門(mén)的硬件支持來(lái)實(shí)現(xiàn)，如INTEL公司的196MC系列單片機(jī)。在SVPWM高頻調(diào)制中， Yoshihiro Murai教授引入劈零矢量，減少了電流諧波，使得低頻時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)得更加平滑。 SVPWM調(diào)制技術(shù)概述1987年日本的GIFU大學(xué)的Yoshihiro Murai教授在IEEE上發(fā)表《全數(shù)字化逆變器的新型PWM方法》一文，由此標(biāo)志著SVPWM調(diào)制技術(shù)的正式問(wèn)世。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接有整流器和逆變器，因而電流波形發(fā)生畸變，畸變電流中含有高次諧波分量。變頻調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速和電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速的調(diào)速范圍較大(D=10)，其次是雙饋調(diào)速。而且轉(zhuǎn)差率s越大，效率越低（因?yàn)椋艉雎远ㄗ訐p耗，則η=PSC/PW≈PSC/P2=n/no=1－s）。其中P2和PSC之間的功率差PS，即轉(zhuǎn)差功率是上述幾種節(jié)能調(diào)速的著眼點(diǎn)。變頻調(diào)速的不足之處是造價(jià)較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、低速時(shí)功率因數(shù)低、諧波較大。根據(jù)直流濾波方式不同，又分為電壓型（電容器濾波）和電流型（電感濾波）兩種。三：改變頻率f的調(diào)速方法變頻調(diào)速是用變頻電源改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的頻率，從而改變同步轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。為得到好的調(diào)速精度與穩(wěn)定性，常用速度反饋的控制方式。在高電壓、大容量的水泵、風(fēng)機(jī)用繞線電動(dòng)機(jī)調(diào)速中，顯示出突出的優(yōu)勢(shì)。逆阻二極管D、電感L2和電容C起隔離緩沖作用。該方法是在常規(guī)串級(jí)調(diào)速的直流回路中，加入并聯(lián)型直流斬波器。它在串級(jí)調(diào)速的基礎(chǔ)上又有所突破，把著眼點(diǎn)放在調(diào)速主體——電動(dòng)機(jī)上，在電動(dòng)機(jī)定子槽中通過(guò)多層嵌套方式安裝了反饋調(diào)節(jié)繞組（這等于把逆變變壓器和電動(dòng)機(jī)巧妙地結(jié)合在一起）。國(guó)外在20世紀(jì)80年代投入運(yùn)行，我國(guó)上個(gè)世紀(jì)90年代開(kāi)始應(yīng)用。它在很寬的調(diào)速范圍內(nèi)都可以得到電動(dòng)轉(zhuǎn)矩和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。通常由獨(dú)立的頻率可調(diào)的低頻三相正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生給定信號(hào)。根據(jù)變頻電源頻率控制方法不同，雙饋調(diào)速分為自控式（）和他控式（）兩種。1984年研制出的斬波式逆變器串級(jí)調(diào)速方法，可以大大降低無(wú)功損耗、提高功率因數(shù)、減少高次諧波分量，從而提高了調(diào)速效率。轉(zhuǎn)子側(cè)直流附加電勢(shì)由晶閘管逆變器產(chǎn)生（也有用直流電機(jī)等其它形式的）。低速時(shí)損耗大、效率低。因此，漸漸被節(jié)能調(diào)速所取代。其調(diào)速范圍較寬，簡(jiǎn)單可靠，價(jià)格便宜，但低速時(shí)功率因數(shù)低、損耗大、效率低、發(fā)熱嚴(yán)重。一：改變轉(zhuǎn)差率s的調(diào)速方法1）調(diào)定子電壓調(diào)速：異步電