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
8 p! f( P9 e* ^% U  H# {# u随着柔性交直传输技术(FACTS)的发展，基于电力电子器件的静
1 W3 D- t' V& a2 B  h! i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
* b+ d: F% n5 D! V. k& w) B$ H5 k( T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
+ F4 T& {: O0 b7 ?$ R5 M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。
. U; U2 o7 |- e- R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 A$ h$ _, E' p* L2 \2 k7 ]3 s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
4 r- z& E1 y9 M  U5 n无功发生器的控制，实际上归结为对逆变器的控制。
从控制的多功能性来讲,ADSP401的指令执行速度为每秒26M.具有.
定点DSP (Digiul Signal Poesing) 内核.8路分解率为12位且转换
+ |' J2 k/ Q/ F, O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
) k" f+ R% T) b# }" \3 i/ n: \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
/ k  V% v7 g7 p) N0 X: Z: o图中可见,与Tl公司和Intel
5 _! m, ^+ _3 T, `% X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
0 }) l1 [% G# c9 a% U* j" y* y制功能，既可以输出三相对
称的PWM调制波,也可以根.
- }2 T( @8 B% p据控制需要进行灵活的调制
输出。虽然ADSP401没有专
. G- ~" \2 \: e/ O* x用的模数转换输出单元,但
它的两路辘助PWM输出可
作为D/A输出的替代。
& K& j5 [* d1 n) J( P; s' B( d2微机控制系统的组成
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-
+ }- v+ I2 t3 x1 i9 iSP401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
* G; i1 D  A9 G! S! H# M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
. }% f" b. u& q) F; A2K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 v' K( |7 r4 e5 S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
: {' c% z+ z2 [7 J! r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
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
(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。
) p) g: J- }* F! c3 {" c: KCPU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
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
. ]9 G' w* L2 j& d# J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.
. e3 t' ]7 V0 q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。
7 h1 A, E' g( L4 t4 }& M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
- l$ h/ H- ^3 j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
. H0 g3 [, {7 q. _( R: _' N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。
1 d3 a1 }* m5 V# f( E+ L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
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
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
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
) J; y! c$ G' Z9 y( Q2 a1 b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。