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
# K- a6 A7 m+ Z7 Y' [9 L1引言
0 n7 K! v% K- P7 `8 t随着柔性交直传输技术(FACTS)的发展，基于电力电子器件的静
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
5 F1 P, `2 _* f2 E2 D! R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。
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
! J4 @1 r- l7 o, b. n8 a" y  c" o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.
) ~5 ^; r# h1 l. }3 i' U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 {% u5 E; w2 g2 T+ \2 M8 O5 }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 ]+ @9 b( I( `8 S1 V# Z定点DSP (Digiul Signal Poesing) 内核.8路分解率为12位且转换
% n% e: e; h* r* a- j; Z6 U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
  ]+ i, W% ]3 F& ]- M& ]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
5 q+ H8 u2 g- [4 C9 H图中可见,与Tl公司和Intel
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
制功能，既可以输出三相对
, ]6 @7 t* v) t称的PWM调制波,也可以根.
* d- G3 |" F1 g3 |据控制需要进行灵活的调制
输出。虽然ADSP401没有专
' Y$ H& R4 W8 d# ^用的模数转换输出单元,但
- S: y! G2 [+ F! N* S6 U2 {它的两路辘助PWM输出可
作为D/A输出的替代。
2微机控制系统的组成
1 e' g0 o# N9 D  h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-
! V3 b! o/ V! S- T! }# x; eSP401的运算速度。碱少外
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
- c- h8 o6 T. ?1 F/ L' i  o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
7 l5 A, o* v0 e" r7 a! N& b/ {6 N% W2K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
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
( M, n8 i- z0 Q( f8 ^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
4 k# X# s% B/ r(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。
, F2 }+ B$ x( [; J' }  A: GCPU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
3 j% h, C/ Z) Y$ y' N2 w$ N7 Z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
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.
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。
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
7 l1 ]! C, g# t1 p; |, C$ N于提高系统工作的可靠性。
4 P* G4 _1 Y* a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
1 m7 ~6 t# h  y' c: O- Y3 ^# C4 U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
$ A9 Z4 A9 @8 Y9 O7 ]5 y$ T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
0.而且每一位都可以分别设置为输人或输出。其中, PI00-PI03种的
, I# R" y& e8 K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。