一種通用變頻器技術(shù)研究和設(shè)計

　　1.3 系統(tǒng)控制算法軟件實(shí)現(xiàn)

　　DSP數(shù)字控制能夠?qū)崿F(xiàn)較之模擬控制更為高級而且復(fù)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(diǎn)[9]。由數(shù)字PID代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬PID具有設(shè)計周期短、靈活多變易的控制策略和電磁干擾小等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字控制系統(tǒng)主程序圖[10]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(shè)定：DSP工作頻率設(shè)為20 MHz；輸入輸出端口初始化。數(shù)字信號處理（Digital Signal Processing，簡稱DSP）是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來，隨著計算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。數(shù)字信號處理是一種通過使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來處理現(xiàn)實(shí)信號的方法，這些信號由數(shù)字序列表示。在過去的二十多年時間里，數(shù)字信號處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。德州儀器、Freescale等半導(dǎo)體廠商在這一領(lǐng)域擁有很強(qiáng)的實(shí)力。數(shù)字控制系統(tǒng)主程序圖[10]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(shè)定：DSP工作頻率設(shè)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(shè)定、全比較PWM單元設(shè)定、死區(qū)單元設(shè)定；QEP工作方式設(shè)定。中斷管理初始化：中斷除復(fù)位、NMI位，只允許PDPINT、中斷3。PDPINT是功率設(shè)備保護(hù)中斷，中斷3用于系統(tǒng)完成控制算法。

　　2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

　　試驗(yàn)條件：輸入電壓是三相交流380 V±15%，電機(jī)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(zhuǎn)速為1 440 rp。

　　為了驗(yàn)證數(shù)字控制用于調(diào)速的變頻器的可行性，設(shè)計了基于TMS320F2812的試驗(yàn)機(jī)。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(shè)定值為變頻器液晶面板顯示值。A、B兩點(diǎn)的電壓波形如圖6、圖7所示。以實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，設(shè)計方案具有一定的可行性。但由于沒有結(jié)合波形控制技術(shù)，在帶整流負(fù)載時的輸出波形有一定的畸變。

　　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(shí)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。