基于DSP的便攜陀螺逆變電源的設(shè)計(jì).pdf

1、陀螺電源是陀螺經(jīng)緯儀的重要部件之一，其性能的好壞將在很大程度上影響陀螺儀的性能質(zhì)量指標(biāo)。陀螺經(jīng)緯儀工作過(guò)程中，陀螺馬達(dá)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定將會(huì)引起測(cè)量誤差。為了提高陀螺經(jīng)緯儀的測(cè)量精度，對(duì)陀螺電源輸出電壓和頻率的穩(wěn)定性都提出了較高的要求。目前國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)陀螺電源的體積大、電路復(fù)雜、頻率精度不高、調(diào)試維護(hù)比較困難，同類的國(guó)外產(chǎn)品比較先進(jìn)，但是價(jià)格非常昂貴。因此，對(duì)此類電源的研究具有很高的工程實(shí)用價(jià)值。 實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)的全自動(dòng)陀螺經(jīng)緯儀系統(tǒng)采用

2、DT4三相異步交流電機(jī)，它的工作電壓為交流36V，頻率為400Hz。針對(duì)該電機(jī)的需要，設(shè)計(jì)了一種基于高性能DSP芯片TMS320LF2407A的高精度逆變電源系統(tǒng)，采用SPWM技術(shù)獲得了恒壓恒頻的三相正弦交流電輸出。 論文首先介紹了逆變電源的工作原理，通過(guò)分析SPWM波形產(chǎn)生規(guī)律和特點(diǎn)，選擇了合適的采樣方案，并對(duì)其算法做出了詳細(xì)剖析。 論文闡述了陀螺電源系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)介紹了控制芯片的選型和功能實(shí)現(xiàn)、逆變模

3、塊的選型及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)了完善的故障檢測(cè)和處理電路，提高了系統(tǒng)的可靠性；濾波電路采用陷波濾波和低通濾波相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，有效減少了輸出波形的諧波分量?？紤]到系統(tǒng)便攜化的需要，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量選擇集成度高、低功耗的器件，充分縮小系統(tǒng)的體積和重量。 論文給出了陀螺電源系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法。該軟件系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于調(diào)試和修改，采用C語(yǔ)言編寫控制程序，完成樣機(jī)運(yùn)行控制、SPWM控制波形的生成、故障檢測(cè)及處理、A/D采樣等任務(wù)，并給出了各

4、模塊的流程圖。同時(shí)采取了軟件抗干擾措施，使軟件運(yùn)行更加穩(wěn)定。 在研究與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上制作了原理性樣機(jī)，完成了系統(tǒng)整機(jī)的調(diào)試工作，對(duì)電源樣機(jī)的功能和性能進(jìn)行了大量的測(cè)試實(shí)驗(yàn)并給出了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，電源樣機(jī)各部分功能模塊均能正常工作，性能良好。電源輸出電壓為36V，穩(wěn)定度≤0.15％，輸出頻率為400Hz，穩(wěn)定度≤0.2％，輸出波形正弦化程度高、諧波小，滿足陀螺儀對(duì)電源的各項(xiàng)指標(biāo)要求，具有穩(wěn)定性好、集成度高、功耗低的特