[发明专利]一种基于DSP实现的无控制延时的数字控制方法

说明书

本发明公开一种基于DSP实现的无控制延时的数字控制方法。本发明的特点是：(1)将采样定时器与载波定时器错相一定时间，时间长度取决于具体的电流环计算时间；2)调整采样中断中各模块的运算顺序，采样完成后即计算电流环；3)DSP刷新方式采用立即刷新方式。通过以上三点的调整，可以实现数字控制方式的无控制延时，最大限度的提高了设备的带宽。本发明跳出既定思维，突破DSP的控制延时，具有很好的应用前景；对数字控制领域的革新将有较大的推动作用。

技术领域

本发明属于电力电子领域，具体涉及一种单相PWM整流器的数字控制方法。

背景技术

随着经济的发展PWM整流器的应用越来越广泛，因其的入网电流正弦化、单位功率因数的特性，逐步替代之前陈旧的不控或者相控整流方式。

随着电力电子控制技术的发展，无论是PWM整流器还是其他的电力电子拓扑，都在朝数字控制的方向发展。数字控制相对于模拟控制具有诸多优点，例如使用处理器即可实现控制，器件集成化较高，无模拟方式的温漂、零漂问题等。常规居多采用的处理器为DSP处理器，因为DSP处理器的固有的顺序执行的问题、以及DSP事件管理器的影子寄存器问题，始终存在的从采样到刷新时刻的控制延时问题，此控制延时严重制约着系统带宽的提高，诸多学者对此方面进行研究，采用双刷新模式、高采样频率的方式实现半个周期、1/4周期的延时的方式，但是此延时依然对PWM整流器的带宽存在影响。

发明内容

本发明的目的在于克服当前DSP实现的数字控制实现方法存在的上述问题，提出一种基于DSP实现的无控制延时的数字控制方法，实现数字控制方式的无控制延时，最大限度地提高设备的带宽。

本发明将采样定时器和载波定时器进行一定的时间错相(时间取决于DSP电流环计算的时间)，调整电流环的计算顺序，采样完成后即计算电流环，事件管理器的载波寄存器采用立即刷新模式，实现数字控制无延时，最大程度上的增大了数字控制的带宽，提高了PWM整流器的性能。

本发明的技术方案具体如下：

该基于DSP实现的无控制延时的数字控制方法，包括如下步骤：

a.配置DSP的系统时钟，配置与硬件相对应的IO口；

b.配置DSP的事件管理器，设置定时器T1定时周期，定时器T1作为触发采样计算中断的定时器，设为下溢、上溢双触发中断；

c.配置DSP的事件管理器，设置定时器T3定时周期，定时器T3作为载波定时器，设为下溢、上溢双刷新，不触发中断，并设置为立即刷新模式；

d.采样计算中断，具体执行顺序为：采样——电流环计算——装载定时器T3寄存器——锁相——母线电压环计算——中断结束；

e.测量采样计算中断中执行“采样——电流环计算——装载定时器T3寄存器”的运行时间，记为Δt；

f.配置DSP的事件管理器，设置定时器T1超前定时器T3Δt时间；

d.定时器T3对应的PWM引脚，输出PWM驱动波。

较适配的单相PWM整流器的系统：电压型变流器采用IGBT可实现三相六只管子的拓扑，直流母线采用电解电容。整个系统的控制可由一个DSP完成。DSP的主要工作为时序控制、故障保护、控制算法实现。

上述定时器T1和定时器T3的定时周期均设置0.05us为佳。

上述DSP优选Ti公司的TMS320F28335。

本发明具有以下有益效果：