基于雙DSP的大功率變流器通用控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)
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CPLD整形TMS320F2812輸出的16路PWM信號(hào)，包括增加互補(bǔ)脈沖、添加死區(qū)、限制最小脈寬等；按實(shí)際要求封鎖脈沖、完成保護(hù)動(dòng)作并輸出故障信號(hào)。CPLD輸出的PWM信號(hào)接下拉電阻，這樣在CPLD輸出高阻時(shí)PWM輸出為確定的低電平，避免在復(fù)位期間或CPLD無裝載程序時(shí)因PWM信號(hào)狀態(tài)不確定導(dǎo)致開關(guān)器件誤導(dǎo)通。
2．4開關(guān)狀態(tài)輸入與輸出電路
控制平臺(tái)通過開關(guān)狀態(tài)量的輸入，讀入主回路空氣開關(guān)、斷路器、按鍵等通斷狀態(tài)；通過開關(guān)狀態(tài)輸出及控制輸出繼電器的通斷控制主回路斷路器、排氣扇控制開關(guān)等。開關(guān)量的輸入輸出由數(shù)據(jù)、地址總線、74LVC245、光耦TLP52l和繼電器等構(gòu)成。開關(guān)量的輸入通過74LV-C244轉(zhuǎn)換為3．3 V電平，送入TMS320F2812；開關(guān)量經(jīng)74LVC244輸出以控制信號(hào)燈和繼電器等，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)試、指示、保護(hù)動(dòng)作等功能。本設(shè)計(jì)開關(guān)狀態(tài)量共8路輸入輸出均經(jīng)光耦隔離，采用24 V單獨(dú)供電。光耦隔離和單獨(dú)供電能有效隔離主回路和控制平臺(tái)，從而減少主同路對(duì)控制平臺(tái)的干擾。
2．5通信模塊與人機(jī)界面(HMI)
大功率變流器工作時(shí)，控制平臺(tái)通過通信電路與人機(jī)交互界面、上位機(jī)等其他系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。該通信電路由FPGA控制。為使雙DSP能夠在線更新程序，調(diào)試方便，利用1片F(xiàn)PGA EP2C20Q240和網(wǎng)絡(luò)控制器RTL8019擴(kuò)展以太網(wǎng)。FPGA需外擴(kuò)l片SDRAM HY57V641620和1片F(xiàn)lashE28F640用于存儲(chǔ)FPGA運(yùn)行時(shí)需要載入的軟核Nios II和μCLinux操作系統(tǒng)。通用控制平臺(tái)為實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)界面(HMI)，還擴(kuò)展1塊LCD和鍵盤輸入電路。鍵盤輸入電路由ZLG7290控制，通過I2C總線與FPGA通信；ICD為并行接口，其數(shù)據(jù)線與網(wǎng)卡控制器RTL8019復(fù)用，控制信號(hào)由FPGA直接發(fā)送。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/151969.htm
3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括初始化、通信、MD采樣、控制算法、SPWM調(diào)制、故障檢測(cè)與處理等程序。圖5為主程序流程。
4 結(jié)束語
將該大功率變流器通用控制平臺(tái)應(yīng)用于400 kVA岸電電源樣機(jī)，進(jìn)行基于SVPWM的電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)，電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)諧波造成的電機(jī)振動(dòng)；對(duì)主回路各路電壓、電流采樣數(shù)據(jù)與現(xiàn)場儀表測(cè)試結(jié)果基本相同；保護(hù)電路能正常動(dòng)作；通信功能正常，實(shí)現(xiàn)雙DSP在線更新程序。需要注意的是該設(shè)計(jì)為通用控制平臺(tái)，各項(xiàng)外設(shè)功能完備，實(shí)際產(chǎn)品中需要根據(jù)相關(guān)需求進(jìn)行模塊化裁剪。與傳統(tǒng)大功率變流器專用控制器相比，該通用控制平臺(tái)運(yùn)算能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，能同時(shí)進(jìn)行定點(diǎn)和浮點(diǎn)運(yùn)算，具有精確可靠的模擬電路，通信資源豐富且抗干擾能力強(qiáng)。
評(píng)論