基于DSP與FPGA的級聯(lián)型高變頻器的研究與實現(xiàn).pdf

1、近年來,級聯(lián)型高壓變頻器作為一種新型的功率變流器在大功率、高電壓場合越來越廣泛地應用,但隨著高壓變頻器功率開關器件的增多,以及控制精度的要求也越來越高,這就對變頻器的控制系統(tǒng)提出了更高的要求,不但要保證開關器件觸發(fā)信號的安全可靠,還要能夠?qū)崿F(xiàn)多路實時的精確控制。針對這些問題,本文設計并實現(xiàn)了基于DSP和FPGA的控制系統(tǒng)。
　　論文從研究高壓變頻器的研究背景和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),分析了高壓變頻器的主要結(jié)構(gòu)類型,重點介紹了目前應用最

2、廣泛的級聯(lián)型高壓變頻器,然后根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點選定了CPS-SPWM(Carrier Phase Shifted Sinusoidal Pulse Width Modulation,載波相移正弦脈寬調(diào)制)技術作為其調(diào)制技術,并對這種技術進行了詳細的數(shù)學分析。為了驗證CPS-SPWM技術的調(diào)制效果,利用MATLAB工具仿真了基于CPS-SPWM技術的級聯(lián)型變流器的輸出特性,結(jié)果表明CPS-SPWM技術比傳統(tǒng)的PWM技術具有更優(yōu)的線性度和更好的

3、諧波特性。同時,為了在一個控制系統(tǒng)中產(chǎn)生盡量多的CPS-SPWM調(diào)制波,設計實現(xiàn)了基于FPGA的調(diào)制波發(fā)生器。最后以TI公司DSP芯片TMS320F2812為核心設計完成了高壓變頻器的主控電路,并給出了主要的程序功能流程圖。
　　在以上理論分析和仿真測試的基礎上,為驗證所設計的控制系統(tǒng)能否滿足實際需求,對所設計的控制系統(tǒng)在6kV-900kW的級聯(lián)型高壓變頻試驗臺上進行了空載和帶負載試驗,變頻器都能在較低頻率下保持較好的輸出波形和較