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
2 g: K* F. D4 ]2 R3 {" c1引言
( L& {) M9 ?  F6 n* N( R  R7 M随着柔性交直传输技术(FACTS)的发展，基于电力电子器件的静
- n! Q7 d3 t% E! r3 A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
: w4 j* R+ B) y/ ~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。
7 H* j& n2 m2 I2 C. K9 y" [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
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
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
$ B2 K  A/ A/ H3 |& W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
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
图中可见,与Tl公司和Intel
公司生产的电机控制器芯片
2 d3 H. v5 w0 J5 {: I! }; o9 J! E0 F相似，ADSP401的16位
" t4 Q! Q# G: K* k& q% ^* BPWM发生器具有很强的控
制功能，既可以输出三相对
称的PWM调制波,也可以根.
# R8 p* x* p/ z: N据控制需要进行灵活的调制
( z. k$ ?  Q* P2 {输出。虽然ADSP401没有专
; ], a! q/ b% @2 k1 L: f( }用的模数转换输出单元,但
* B" D' y5 _+ R4 f它的两路辘助PWM输出可
1 g: q2 c4 y4 b作为D/A输出的替代。
2微机控制系统的组成
7 [8 Y, b) r1 L: I! V& w+ Y1 }8 ]圜1 ADSR40L内能结构图
为了保证系统控制的可常
4 F% f9 Z1 x  H% M性、不影响或不损失AD-
5 |7 c) y: n9 m2 \SP401的运算速度。碱少外
4 B7 d% U6 `5 M5 u  V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
9 L, n8 R( g( o- j+ c) i  ]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
. R+ k+ g, k$ Q2 e) D% U, j# U! O& z2K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 R/ O& f5 g6 ]5 I: W( v1 n) `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
1 B; c6 Z7 b4 Q7 n/ T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
1 U9 t! V( ~# a# f/ q  R7 C% Q(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。
CPU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
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。
3 i2 @* o: ?( ~! _; R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
& m  J1 Q6 r( K( O/ |3 b, c# l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。
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
, O1 Y: P1 I. G! r! ?( D/ E0.而且每一位都可以分别设置为输人或输出。其中, PI00-PI03种的
4 _- X! h1 f% s3 i& }$ ?' U$ Q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
1 w0 I/ e) e, J

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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。