dsp单片机在静止无功发生器中的应用

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DSP单片机在静止无功发生器中的应用
1引言
随着柔性交直传输技术(FACTS)的发展，基于电力电子器件的静
8 k7 I, U# Q5 G. w( R$ T* P2 q止无功发生器也进人了高速发展的新时期。在电力系统中,所谓无功
发生器即是指除T具有传统的无功补偿功能外,它还具有稳定节点电
压，阻尼系统振蔼和改善系统运行状况等功能的电作质量控制装置。
; |& ~8 F+ \1 v  _从工.作原理来看.它实际上是将传统逆变器的输出直接与电力系统的
9 k4 q7 g/ z1 B! {  l- V9 l三相交流电连接起来,使之达到电能质量控制的目的，只是该逆变器
的输出频率固定为工糊50Hz。若SVG由电压型交-直-交逆变器所形.
成。则该道变器的整流输人点也可能为遵变器的输出点。因此.对静止
无功发生器的控制，实际上归结为对逆变器的控制。
1 z; A8 r6 O+ {' @, I从控制的多功能性来讲,ADSP401的指令执行速度为每秒26M.具有.
( @2 l% \4 F  r/ T9 q( x) U  B定点DSP (Digiul Signal Poesing) 内核.8路分解率为12位且转换
7 |% I5 D4 Z3 T' I. K: f. P时间小于2?s的专用模拟量输人蹦子,三相16位PWM发生器,以及
& k1 {- d3 k  Z& F7 Q增量编码器接口单元等。其在片存鍺器和其它资源如图1所示[1]。由
图中可见,与Tl公司和Intel
& t9 K# l; X  b. c( D: U( j公司生产的电机控制器芯片
相似，ADSP401的16位
PWM发生器具有很强的控
; _1 i8 t/ v$ @: w; J* k2 q: G& H制功能，既可以输出三相对
称的PWM调制波,也可以根.
. b! _! \) B8 ?, r- P据控制需要进行灵活的调制
输出。虽然ADSP401没有专
! H* I, {/ p( A  G: G2 E' h用的模数转换输出单元,但
4 {$ @% n4 E$ R( \, k6 e0 O; K它的两路辘助PWM输出可
' t5 v5 E, t' [* T6 N作为D/A输出的替代。
8 h' d9 P) a9 y0 o5 N. c2微机控制系统的组成
+ X. |+ ^1 i' |) e8 W4 d# k8 }圜1 ADSR40L内能结构图
为了保证系统控制的可常
性、不影响或不损失AD-
1 a3 E) e% d, i% [# G$ i& G7 s: ySP401的运算速度。碱少外
8 i2 {, w4 A9 i+ h( E( O2 t田高速存储单元和电路设计费用，在电路设计上，采用了自引导的启
动方式之一,外围8位单字曹程序引导。这种工作方式是,将外围速度
相对较慢的8位存储单元的程序在运行之前，先引导到在片的内部
2K程序存储器中，待引导过程结束后。程序自动从起始地址开始执
5 w/ d# T  @) ~9 y; f行。这种程序自引导方式的最大优点是:①由于程序是在片内运行,可
以充分发挥运算速度;❷可以大大减少对外围存储器的速度要求，从
而有效降低设计成本。这里要特别指出的是,ADSP401每条指令的宽
. k" Y/ z3 z" i5 p  ^$ t- g) C& P度是24位.若采用高速外部存储器，至少要有两片(16位)，或者三片
6 A8 x' M8 P' H(8位)。这不但会导致成本大大提高。而且还会引起可靠性的降低。
# n9 h8 U# z3 o( y, Y1 ?CPU的工作速度同样会受到影响。这种程序自引导设计方案的不利之
9 x" w7 M, A7 a0 [$ p3 {7 p处主要表现在，当程序较大时(对401而言为>2K),系统必须对后面的
! D& w2 s4 ~( Z' y程序进行引导,而在这引导期间,必须保证系统的运行不受影响。当.
* U8 t) L8 }1 E7 {2 ]9 o" `/ j: H然,这两个引导页面的程序樹接得好的话,一般也不会出问题。
' x, a& N$ ^0 b为了使电路设计更为紧凑。同时还具有程序的保密性，系统采用
了PSD311在线可编程集成芯片[2].这种设计方案就是所谓的“两片系
统"。这种设计将程序存储器.部分数据存储器(8位)、和外围器件的
译码迎辑集于一体，它不但能大大碱少外園器件的数址，同时还有利
于提高系统工作的可靠性。
+ h( d  L+ R$ ~9 a5 T4 c# I2 e由图2的系统原理图中可以看出,控制系统的核心是由"两片系
6 q5 g0 o+ k* ?7 ]. r统"所组成,同时考虑到人机接口的需要。该系统采用了LCD显示和
基本通用化的6健输人方式。由于ADSP401具有12路可编程数字1
! a, v: ?3 C( l. |9 c+ d8 V0.而且每一位都可以分别设置为输人或输出。其中, PI00-PI03种的
- {& }: y6 Y- E0 F每一路都有独立的专用中断矢量地址,PIO4-PI011则共用一个中断
矢量。所以,在设计过程中,采用PI06~P10L1为键盘输人这样可大大
减少键译码过程,并得到高效地实时响应。另外，系统采用的LCD显

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田高速存储单元和电路设计费用，在电路设计上，采用了自引导的启1  I 动方式之一,外围8位单字曹程序引导。