1. 研究目的与意义
随着时代的发展,各种电动机的控制技术使其发展成为一个新的领域,即运动控制领域,而脉宽调制(pulse-widthmodulation,pwm)技术的出现,使运动控制领域更加充满生机。已经证明,在交流电机(如感应和直流无刷电机)的相电流中,对称的pwm信号比非对称的pwm信号引起的谐波失真更小。如最简单的等脉宽pwm法,改变其脉冲周期可以调频,改变占空比可以调压;其缺点是输出电压中除基波外,还包含较大的谐波分量。正弦脉宽调制(sinepulse-widthmodulation,spwm)法是为了克服等脉宽pwm法的缺点而发展起来的。
正弦脉宽调制技术(spwm)已经广泛的应用于交流电机调速系统、交流逆变电源、ups电源等,spwm是电力电子技术中的一门重要的基础技术,它直接影响到系统逆变输出的电压波形的控制精度、电源品质等指标。
随着数字信号处理器技术的发展,应用dsp设计spwm波形信号发生器能够使设计简单可靠,因此采用dsp是运动控制及电源控制数字化的重要技术手段。
2. 研究内容和预期目标
(1)研究内容
本课题以所学理论知识为基础,结合现有的研究成果,利用DSP产生三相SPWM驱动波,在研究工业控制问题的同时锻炼学生理论的实际应用能力。
(2)预期目标
本课题拟基于TMS320F2812的数字信号处理器,采用对称规则采样法,结合编程软件CCS3.3,以软件方法实现产生三相SPWM驱动波形。最终要完成完整的程序代码以及输出波形图,且要求所实现的SPWM波形载波频率为3kHz,载波比为6,调制度为0.8。
3. 研究的方法与步骤
(1)研究方法
就pwm的控制技术而言,为适应不同的应用场合和性能要求,提出了多种不同的开关器件通断控制策略。由于其开关模式不能用显式表达,难以用微机实现实时控制,因此发展了规则采样法。它只需要建立一个数学模型,在对正弦波进行调制时,采用三角波作为载波比用锯齿波产生更少的谐波分量,因而设计中就是通过正弦波与三角波的比较来决定开关点的位置,原理简单易于用模拟电路实现。为此根据不同的控制需要获得任意频率的控制波形满足实际的应用。
本课题的基本思想是:正弦波作为调制波,等腰三角波作为载波,当三角波与正弦曲线相交时,在焦点时刻产生控制信号,用来控制功率开关器件的通断,这样可以得到一系列等幅而且脉冲宽度正比于对应区间正弦曲线函数值的矩形脉冲。
(2)研究步骤
(1)分析、总结三相spwm驱动波的特点;
4. 参考文献
[1]顾卫钢.手把手教你dsp-基于tms320x281x.北京:北京航空航天大学出版社,2011.
[2]孙丽明.tms320f2812原理及其c语言程序开发.北京:清华大学出版社,2008.
[3]刘小军.基于at89c51的全数字spwm发生器设计.微电机.2010(7):102~105.
5. 计划与进度安排
2022.03.12-2022.03.18完成外文资料的翻译;
2022.03.19-2022.03.25查阅资料,填写开题报告;
2022.03.26-2022.04.01熟悉ccs开发环境及tms320f281x芯片结构;
