基于DSP ARM的并聯(lián)有源電力濾波器控制器
加入技術(shù)交流群
3 有源電力濾波器控制系統(tǒng)設計
所設計的APF控制系統(tǒng)采用DSP+ARM雙核結(jié)構(gòu)。DSP完成采樣控制、A／D轉(zhuǎn)換、電壓調(diào)節(jié)和指令電流計算等功能，ARM實現(xiàn)外圍擴展功能。
采用近年新推出的一款32位定點數(shù)字信號處理器TMS320F2808。它具有豐富的片內(nèi)外圍設置：
兩個事件管理器模塊各包含兩個16位定時器。完成PWM信號產(chǎn)生、信號指示和故障保護功能；最小轉(zhuǎn)換時間為160 ns的12位ADC完成數(shù)據(jù)采集：CAN，SCI和SPI通信接口完成快速通信功能。其最高主頻為100 MHz.單個指令周期為10 ns.可以很好地滿足APF控制系統(tǒng)的控制要求。
采用LPC2364型ARM芯片。它基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的ARMTTDMI.STMCPU微控制器，功能強大且成本效率高。支持10／100 Ethernet、全速USB2.0和CAN2.0B.具有高達512 kB的FLASH和58 kB的SRAM.可以方便地實現(xiàn)液晶顯示器與鍵盤組成的人機接口。以及與上位機的通信功能。控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。
電網(wǎng)中的三相電壓信號、直流側(cè)電壓信號、負載電流信號以及APF輸出信號經(jīng)過信號調(diào)理后送往DSP進行轉(zhuǎn)換。DSP內(nèi)置A／D模塊具有12位分辨率、流水線結(jié)構(gòu)。根據(jù)所采樣的數(shù)據(jù)，TMS320F2808運算得到的如與APF實際輸出的補償電流進行滯環(huán)比較。輸出三相PWM信號控制變流器。同時，采用邏輯器件組成了硬件死區(qū)控制方式，配合IGBT模塊設計了相應的邏輯硬件驅(qū)動保護。以提高系統(tǒng)的可靠性。
DSP與ARM之間采用CAN通信方式，通信速度可達l Mb／s。能很好地滿足高速傳輸數(shù)據(jù)的要求。
ARM通過CAN總線調(diào)用刖D數(shù)據(jù)并擴展FLASH芯片用于存儲數(shù)據(jù)。芯片采用I／O模式的16 MB容量FLASH。板內(nèi)可擴展8塊。利用三八譯碼器的輸出作為選通信號。主要用于儲存液晶屏顯示數(shù)據(jù)：ARM芯片采用標準SPI接口。與顯示板交互數(shù)據(jù)：帶有標準的232／485接口。用于上位機通訊及通訊口功能的擴展。如打印機等。
評論