基于dsp的交流變頻調(diào)速畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘要：以TI公司的TMS320LF2407為核心，設(shè)計(jì)了交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了變壓、變頻調(diào)速。詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)中SPWM的產(chǎn)生方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)運(yùn)行性能良好。關(guān)鍵字：變頻調(diào)速；SPWM；數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）隨著電力電子技術(shù)的提高，以高性能微處理器為核心的數(shù)字化變頻調(diào)速系統(tǒng)，以其調(diào)速范圍寬、效率高、動(dòng)態(tài)性能好等特點(diǎn)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在交流調(diào)速領(lǐng)域[1]。數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為高速專(zhuān)用的微處理器，運(yùn)算功能強(qiáng)大

2、，數(shù)據(jù)傳輸速度快，在數(shù)字控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其中，美國(guó)TI公司的高性能16位DSP–TMS320LF2407，是專(zhuān)門(mén)為電機(jī)控制設(shè)計(jì)的，它內(nèi)部自帶了PWM輸出單元，易于編程實(shí)現(xiàn)三相空間互差120o的SPWM波形，特別適合三相電機(jī)的高性能控制[2]。它處理速度很快，并且片內(nèi)集成了豐富的外設(shè)，極大地減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的元器件數(shù)量，提高了系統(tǒng)的控制精度。1、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)基于DSP的數(shù)字控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。圖1數(shù)字控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的原

3、理框圖斷。使用引腳PDPINTB來(lái)檢測(cè)外部故障信號(hào)，以便在故障發(fā)生時(shí)能快速關(guān)閉PWM通道。2407的數(shù)字輸入輸出模塊有高達(dá)40個(gè)可單獨(dú)編程或復(fù)用的通用輸入輸出引腳。這些引腳的功能可通過(guò)兩種控制寄存器來(lái)設(shè)置：IO口復(fù)用控制寄存器（MCRx）和數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PxDATDIR）。設(shè)計(jì)中用到了IOPB0～I(xiàn)OPB5作為鍵盤(pán)的輸入，控制電機(jī)頻率的增、減和電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。每按頻率增加鍵一次，頻率增加1；按頻率減小鍵，頻率減小1，增減的幅度是由

4、內(nèi)部編程設(shè)定的。另外還使用了IOPC1～I(xiàn)OPC3管腳與LCD液晶顯示模塊12232F進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，用來(lái)顯示轉(zhuǎn)速信息及瞬時(shí)頻率。12232F內(nèi)置了漢字庫(kù)和II字符集，可完成圖形顯示，也可顯示1616點(diǎn)陣的漢字。與外部CPU接口可采用并行或串行方式控制，本系統(tǒng)中為減少數(shù)據(jù)口的使用，同時(shí)與DSP更好地接口，采用了串行控制的方式。JTAG接口可以克服TMS320LF2407結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作速度快、外部引腳多、封裝面積小、引腳排列密集等因素造成的

5、不便，能夠極其方便地提供硬件系統(tǒng)的在線仿真和測(cè)試。簡(jiǎn)而言之，硬件部分采用了測(cè)試集成的設(shè)計(jì)思想，以DSP為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)輸入輸出電路實(shí)現(xiàn)參數(shù)的設(shè)置和顯示，配置相應(yīng)的傳感器模塊對(duì)電機(jī)的電壓、電流參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的控制和觀測(cè)。3、軟件設(shè)計(jì)DSP程序的編寫(xiě)可以用匯編語(yǔ)言，也可以使用C語(yǔ)言。一般來(lái)說(shuō)，采用C語(yǔ)言設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)周期短，效率較高，并且移植性好，利于實(shí)現(xiàn)模塊化、組態(tài)化的設(shè)計(jì)目標(biāo)，所以設(shè)計(jì)中的程序也是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的[3]。主程序