风光互补发电系统+原理框图+PCB电路图+流程图 第6页
图4-1模拟太阳能电池输出流程图
其中ADC与PWM同步转换。其实现为每次PWM中断开启使能AD转换中断,进入AD中断之后AD转换滤波完毕后关闭ADC,等待下一次进入PWM重载中断在此开启AD后才进行下一次AD转换。这样,没执行一次PWM重载只执行一次AD转换。
4.3.2模拟风机流程图毕业论文
http://www.751com.cn模拟风机时,在主函数进行了各模块的初始化,在ADC中断中实现了采样电压、电流的AD转换与滤波,在PWM重载中断中实现PI控制与PWM给定,当脉冲编码器有脉冲产生时进入外部中断,在外部中断中进行脉冲计数并判断电机是否转速太高,在定时器中断中判断电路有无过流,有过流则关闭PWM输出,同时进行电机转速的计算。
图4-2 模拟风机流程图
4.3.3蓄电池充电电路流程图
程序控制交错并联BUCK-BOOST变换器实现电池两阶段充电,程序中应用到了ADC中断和PWM重载中断。首先在主函数进行了各模块的初始化,在ADC中断中实现了采样电压、电流的AD转换与滤波,并判断是否有过流和过压的情况,如果有则使CONTROL_STATE置0,然后关闭ADC跳出中断,跳出中断;否则根据采样电流电压判断蓄电池电量,选择相应的控制策略给CHARGE_STATE赋不同的值。
4-3 主电路控制流程图主程序和AD中断程序
在PWM重载中断中首先判断CONTROL_STATE状态,如果为0则封锁PWM输出,否则通过读取CHARGE_STATE的值来判断蓄电池充电控制策略,CHARGE_STATE为0,则四路PWM均给0,CHARGE_STATE不等于0则根据CHARGE_STATE状态和采样电流电压计算期望的给定电压Vref,比较Vin和Vref选择Buck或者Boost控制策略,同时将另一组PI历史积分值置0,并实现PI控制产生PWM给定,之后进行ADC中断使能。
图4-4 主电路控制流程图PWM重载中断程序4.4程序关键部分的实现4.4.1使用DSP芯片实现PWM移相
Freescale公司DSP56F8013芯片可以配置成三个互补的PWM输出或辣个独立的PWM输出或二者的组合。可以设置成为边沿对齐模式或者中心对齐模式,6个PWM通道共用一个PWM计数器,可以实现中心对齐模式下的半周期重载或1-16个PWM周期重载。[19]
4.4.2单极性移相PWM控制的实现
观察单极性移相PWM四路控制信号的波形可以看到PWM1和PWM2的导通中心是相同的,所以在实现时可以将PWM设置成中心对齐模式;同时可以看到PWM1和PWM2导通时间之和是一个周期,而PWM1的占空比与PWM2的占空比之差正是实际的占空比,所以PWM1占空比50%+D/2,PWM2的占空比50%-D/2,重载后四路PWM波形即如图4-11(c)所示。
4.4.3 双极性移相PWM控制的实现
因为Freescale公司DSP56F8013芯片6个PWM通道共用一个PWM计数器,所以不能够直接产生移相的PWM波形。对于双极性的移相PWM控制要求两个互补的PWM信号,占空比均为50%,但是它们之间要求可以在0-180度范围内调节相差。该PWM波形可由以下方法产生:设置PWM模块中心对齐模式,半周期重载,第一个PWM信号直接给占空比50%,第二个的PWM信号在前半个PWM周期中给一个占空比D1,后半个周期给一个占空比100-D1,则两个PWM信号占空比均为50%,而在相位上有一个等于(50-D1) /100的相差,最多可以超前或滞后90度,如果两个PWM信号均用上述半周期改变占空比的方法,则可以产生最多超前或滞后180度的PWM输出。
4.4.4 DSP定标和标幺化
4.4.4.1定标
在定点DSP中,采用定点数进行数值运算其操作数一般采用整型数来表示,而且是以2进制补码形式表示的。以16位定点DSP为例:本文来自~文*论~文'网
无符号数的表示范围是:0~65535
有符号数的表示范围是:-32768~32767
对于定点DSP而言,内部运算的操作数均为16位整型数。但是在实际控制系统中许多变量均为小数。如果要用整型数来表示一个小数,就需要确定变量的小数点在16位整型数的位置。这一过程就是定标。通过设定小数点在16位数中的不同位置,就可以表示不同范围和不同精度的数。如果把小数点放在最低位之前,我们称Q1定标,依次为Q2,Q3,放在最高位的前面是Q16定标。取最高位为符号位,我们就可以有Q0,Q1……Q15定标十辣种定标方式。
定标之后的数在进行加减运算时要先进行统一定标,之后才可以加减;在进行乘法时,结果的定标是两个乘数定标之和;除法运算结果定标为两个定标之差。
4.4.4.2标么化
将物理量或参数用实际值用相对于该量的基准值来表示的单位制,成为相对单位制。[16]相对单位制表达的量也称为标么值,定义为毕业论文
http://www.751com.cn 因为在DSP控制中,AD采样的结果,占空比的给定都是标幺值,所以电压电流的表示以及其他中间运算最好也用标幺值,这样更容易统一单位,而且不需要考虑乘系数。在定标过程中要求所有量定标要统一,例如:已经给电压和电流定标,那么电阻基准值就等于电压基准值除以电流基准值。
在16位定点DSP的标幺化中,所有标幺值都是Q15定标,实际值在-1和0.9999695之间,所以要求基准值大于或等于实际的最大值。CodeWarrior IDE软件开发平台可以非常容易地实现Q15作为固定定标值的小数运算,集成在嵌入豆DSP Func MFR中。加减乘除分别用Frac16 add(Frac16 x, Frac16 y),sub(Frac16 x, Frac16 y), Frac16 mult_r(Frac16 x, Frac16 y), Frac16 div_s(Frac16 x, Frac16 y)。
因为Q15定标处理的数实际上表示小数,所以在做除法时要求被除数小于除数。
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