正弦脉宽调制(SPWM)波的DSP控制算法.ppt

2004级本科毕业生毕业答辩正弦脉宽调制（正弦脉宽调制（SPWMSPWM）波的）波的DSPDSP控制算法控制算法专业班级：电子信息工程04-1班指导教师：答辩人：答辩日期：2008.06.24总论研究的主要内容SPWM调制技术原理用DSP实现SPWM调制波结论致谢一、本文的研究内容 本论文以TI公司的TMS320LF2407A为核心，结合电机控制理论、电力电子技术及计算机软硬件等技术，进行生成正弦脉宽调制波的研究与设计。一、本文的研究内容一、本文的研究内容v学习TMS320LF2407A型DSP芯片的硬件结构、程序设计方法，熟悉DSP的集成开发环境CCS及应用。v研究SPWM技术工作原理，通过分析原理，建立生成SPWM调制波的数学模型。v应用TMS320LF2407A型DSP的评估板模块与ICETEK-5100USB仿真器，在PC机上编写并调试不对称规则采样法生成SPWM波的程序，在示波器上观察波形。二、二、SPWM调制技术原理调制技术原理1、SPWM调制技术原理 SPWM(正弦脉宽调制波)是将正弦波变成宽度渐变的脉冲波，其中的脉冲波的宽度变化规律完全符合正弦的变化规律。正弦脉宽调制方法也叫三角波调制法，产生原理是采用一组等腰三角形波信号（载波）与正弦波信号（调制波）通过比较器进行比较，其交点时刻作为开关管的导通和关闭时刻，当调制波（正弦波）大于载波（三角波）时，逆变桥的开关管导通；反之，则关断，逆变器就产生一组等幅不等宽的脉冲序列（如图1所示）。开时刻关时刻调制波载波图1 SPWM波的生成方法2、SPWM采样方法（1）谐波消去法（2）等面积法（3）采样型SPWM法 自然采样法 规则采样法：对称规则采样法 不对称规则采样法（4）其他算法 3、不对称规则采样法图2 不对称规则采样法原理图比较匹配GPT1标志COMCONA12PHxx=1,2,3DPTHxDPTHx_同步/异步波形发生器SVPWM状态机MUXDBTCONA死区定时器控制寄存器死区单元ACTRA全比较有效控制寄存器输出逻辑COMCONA1113ACTRA1215COMCONA9PWM1PWM6三、DSPDSP控制算法实现控制算法实现SPWMSPWM波波图3 PWM波硬件电路结构框图1、生成PWM波硬件电路结构开始启动定时器开全局中断EVA模块初始化清所有中断标志系统初始化关所有中断等待中断 采用不对称规则采样法生成SPWM波的DSP控制算法的软件实现：系统软件设计程序包括主程序和SPWM中断服务子程序。图4 主程序流程图、采用不对称规则采样法生成SPWM波的软件实现图5 中断服务程序流程图Y恢复现场返回主程序SPWM中断服务入口SPWM波产生计算比较寄存器CMPRx(x=1,2,3)的值查正弦表，并计算出脉宽时间ton1、t on2、t on3读取事件管理器中断向量定时器1下溢中断N3、仿真及结果 应用TMS320LF2407A型DSP的评估板模块与ICETEK-5100USB仿真器，在PC机上调试不对称规则采样法生成SPWM波的程序。图图5 5 TMS320LF2407ATMS320LF2407A及及ICETEK-5100USBICETEK-5100USB仿真器仿真器图图6 6 系统组成框图系统组成框图 PC机ICETEK-5100USB仿真器TMS320LF2407A评估板模块示波器PWM164。图6 SPWM调制波形结论1、深入学习了TMS320LF2407A型DSP的结构和功能。2、详细分析了几种生成SPWM的采样方法，主要通过比 较它们生成SPWM波的数学运算的简易程度和接近正弦波的程度，最终选用使用不对称规则采样法生成SPWM波形。3、采用汇编和C语言混合编程，运用TMS320LF2407A型 DSP的评估板模块与ICETEK-5100USB，对生成SPWM的程序在PC机上进行调试，得到了正确的波形。4、本文设计合理、可行，达到了预期的设计目标。致谢 在四年的本科生学习期间，我得到了许多老师的悉心指导和热心的帮助，在此向我的指导老师以及电子科学学院的全体老师致以崇高的敬意和深深的感谢！