,发现增益误差般在以内,即,失调误差般在以内,即。的理想状态及实际状态比较如图所示。如以最坏情况为例,求得其最大输入电压值为,有效位数为。通过以上分析可以看出,的转换精度较差的主要原因是存在增益误差和失调误差,因此要提高转换精度就必须对两种误差进行补偿。对于模块采取了如下方法对其进行校正。选用的任意两个通道作为参考输入通道,并分别提供给它们已知的直流参考电压作为输入,本设计采用和引脚的内部参考电压值,分别是和。通过读取相应的结果寄存器获取转换值,利用两组输入输出值求得模块的校正增益和校正失调,然后利用这两个值对其他通道的转换数据进行补偿,从而提高图数字系统传递函数框图图中为电阻值为电容值为电感值分别为电压环调节的比电路,经输出滤波器得到正弦交流电输出。电压环调节器电流环调节器逆变器输出滤波器正弦参考电压电感电流检测输出电压检测图数字系统控制策略框图表参考电压比较,电压调节器采用比例积分调节,内环采用输出电感电流的反馈信号与电压调节器的输出进行比较,采用比例调节。通过该双闭环控制策略产生的信号驱动逆变器的全桥如果将流经输出滤波电感或输出滤波电容的电流瞬时值引入反馈中,其性能将得到较大的改进。数字控制策略框图如图所示,系统的传递函数如图所示。外环采用输出电压瞬时值直接反馈,与数字控制器程序内的正弦得到广泛的工程应用。基于成本和性能两方面综合考虑,本课题采用了控制策略进行逆变系统的控制。逆变器采用控制时,如果只是采样输出电压瞬时值反馈,其动态性能和带非线性负载时的性能均无法令人满意换周期高达个可配置引脚两个强大的事件管理器丰富的串行外围设备,包括,等。逆变器控制策略的选择控制以参数简单易整定等特点和汇编位的存储器和最多达位的片上三个外部中断口,外设中断扩展模块支持个外设中断,三个定时器位保护密码,可以防止系统固件被盗取位通道模块,最快转技术,低功耗设计,编程电压为支持边界扫描接口高性能的位,位和位的乘法累加操作位的双乘法累加器,哈佛总线结构,统寻址模式和高效的代码转换功能支持性能位单元,最高采样率达,提供了两个采样保持电路,可以实现双通道信号同步采样。同时具有丰富的通信接口,完全符合逆变器数字控制的各方面要求。主要有以下特点采用高性能的静态存储器和位的密码保护机制,大大改善了应用的灵活性。片上集成了两个强大的事件管理器模块,用于产生电机控制及逆变器控制所需要的信号,并内含死区发生器和保护逻辑同时处理器片上还集成了通道高信接口等诸多因素。综合以上各方面因素后,逆变器数字控制的主控制器选用公司的数字信号处理器。是公司推出的位定点数字信号处理器,处理速度可达。该处理器还集成了的性,使产品具有优良的致性,方便产品后续升级,逆变器采用全数字的控制方式。为了克服数字控制方式存在的缺点,在数字控制处理器的选择时充分考虑处理器运算处理能力处理器字长采样精度以及采样速度通器要求的不断提高,传统的模拟控制型正弦波逆变器由于其固有的缺点已渐渐不能满足要求同时,随着各种高性能微处理器的出现,逆变器的全数字控制已成为现实。为了能够实现复杂的控制策略,提高系统抗干扰能力及可靠技术,因而在各种场合尤其较高功率输出的情况得到十分广泛的应用。此外全桥逆变电路由于桥臂输出电压存在零电压的续流状态,可实现倍频,在较低的开关频率下,可以获得更好的谐波控制。逆变系统主控制器选择随着逆变存储电路电路点。全桥电路结构相对复杂,但控制灵活,且输出电压是半桥电路的两倍,开关管所承受的电压电流应力均相对较低,且控制方式灵活,尽管所用的功率管的数量较多,但容易进行多种组合实现软开关桥电路低通滤波器负载采样调理电路驱动电路保护电路数字控制部分扩展主控制器逆变器部分环境监测传感器键盘液晶显示存储电路通信扩展接口电路逆变器扩展功能部分的两倍,器件电压应力大,直流电压利用率低桥臂只能输出和两态电平,工作于双极性调制方式,桥臂输出波形谐波含量大,需要高的开关频率和大的滤波器。以上几点也是半桥型逆变器的缺图系统总结构图直流侧逆变桥的两倍,器件电压应力大,直流电压利用率低桥臂只能输出和两态电平,工作于双极性调制方式,桥臂输出波形谐波含量大,需要高的开关频率和大的滤波器。以上几点也是半桥型逆变器的缺图系统总结构图直流侧逆变桥电路低通滤波器负载采样调理电路驱动电路保护电路数字控制部分扩展主控制器逆变器部分环境监测传感器键盘液晶显示存储电路通信扩展接口电路逆变器扩展功能部分存储电路电路点。全桥电路结构相对复杂,但控制灵活,且输出电压是半桥电路的两倍,开关管所承受的电压电流应力均相对较低,且控制方式灵活,尽管所用的功率管的数量较多,但容易进行多种组合实现软开关技术,因而在各种场合尤其较高功率输出的情况得到十分广泛的应用。此外全桥逆变电路由于桥臂输出电压存在零电压的续流状态,可实现倍频,在较低的开关频率下,可以获得更好的谐波控制。逆变系统主控制器选择随着逆变器要求的不断提高,传统的模拟控制型正弦波逆变器由于其固有的缺点已渐渐不能满足要求同时,随着各种高性能微处理器的出现,逆变器的全数字控制已成为现实。为了能够实现复杂的控制策略,提高系统抗干扰能力及可靠性,使产品具有优良的致性,方便产品后续升级,逆变器采用全数字的控制方式。为了克服数字控制方式存在的缺点,在数字控制处理器的选择时充分考虑处理器运算处理能力处理器字长采样精度以及采样速度通信接口等诸多因素。综合以上各方面因素后,逆变器数字控制的主控制器选用公司的数字信号处理器。是公司推出的位定点数字信号处理器,处理速度可达。该处理器还集成了的存储器和位的密码保护机制,大大改善了应用的灵活性。片上集成了两个强大的事件管理器模块,用于产生电机控制及逆变器控制所需要的信号,并内含死区发生器和保护逻辑同时处理器片上还集成了通道高性能位单元,最高采样率达,提供了两个采样保持电路,可以实现双通道信号同步采样。同时具有丰富的通信接口,完全符合逆变器数字控制的各方面要求。主要有以下特点采用高性能的静态技术,低功耗设计,编程电压为支持边界扫描接口高性能的位,位和位的乘法累加操作位的双乘法累加器,哈佛总线结构,统寻址模式和高效的代码转换功能支持和汇编位的存储器和最多达位的片上三个外部中断口,外设中断扩展模块支持个外设中断,三个定时器位保护密码,可以防止系统固件被盗取位通道模块,最快转换周期高达个可配置引脚两个强大的事件管理器丰富的串行外围设备,包括,等。逆变器控制策略的选择控制以参数简单易整定等特点得到广泛的工程应用。基于成本和性能两方面综合考虑,本课题采用了控制策略进行逆变系统的控制。逆变器采用控制时,如果只是采样输出电压瞬时值反馈,其动态性能和带非线性负载时的性能均无法令人满意如果将流经输出滤波电感或输出滤波电容的电流瞬时值引入反馈中,其性能将得到较大的改进。数字控制策略框图如图所示,系统的传递函数如图所示。外环采用输出电压瞬时值直接反馈,与数字控制器程序内的正弦表参考电压比较,电压调节器采用比例积分调节,内环采用输出电感电流的反馈信号与电压调节器的输出进行比较,采用比例调节。通过该双闭环控制策略产生的信号驱动逆变器的全桥电路,经输出滤波器得到正弦交流电输出。电压环调节器电流环调节器逆变器输出滤波器正弦参考电压电感电流检测输出电压检测图数字系统控制策略框图图数字系统传递函数框图图中为电阻值为电容值为电感值分别为电压环调节的比例系数和积分系数为电流环的比例系数为控制的比例系数为电感电流的反馈系数,为输出电压的反馈系数,为正弦参考电压。外特性是衡量逆变器性能的个重要指标,逆变器的外特性越硬,其输出电压受负载的影响越小,即逆变器从空载到满载过程中输出电压的变化量越小。面对双环系统的外特性进行具体分析。根据图的传递函数框图可得纯阻性负载时系统的开环传递函数为空载时系统的闭环传递函数为纯阻性负载时系统的闭环传递函数为根据劳斯稳定判据,要保证该闭环控制系统稳定,必须满足同理可得,空载时要保证系统稳定,必须满足由空载的闭环传递函数知,系统空载时的传递函数为值。因此根据结论中所述的模拟双极性生成法则。直接将两者按定的比例关系进行交截。在调节限幅时将下限值设置为零,上限值设置为最大值即为周期寄存器的值,将运算结果赋值给比较寄存器,即可生成双极性。由于混合要求四个开关管轮流的在低频和高频中切换。为了实现该机制,在调节限幅时,使上下限值关于零对称,即上限值设置为周期寄存器的值,下限值设置为相应的负值。然后将输出与零进行判断,其实现流程如图所示。按以下赋值,即可实现输出。精度修正由于采样是系统中的关键部分,它的转换精度直接关系到控制策略的有效性,因此应尽量提高的内部模块的精度。但在实际使用中,发现内部的转换结果误差较大,如果直接将此转换结果用于控制,必然会降低控制精度。为了克服这个缺点,提高其转换精度,在实际调试中通过大量的实验,在软件上进行修正,起到了很好的效果。的转换器主要存在失调误差和增益误差。理想情况下,模块转换方程为图实现流程输出输出其中输入电压值,输出计数值,为理想增益。在实际中,转换模块的各种误差是不可避免的,这里定义具有增益误差和失调误差的模块的转换方程为式中为实际增益,为失调误差。通过对的信号采集进行多次测量后,发现增益误差般在以内,即,失调误差般在以内,即。的理想状态及实际状态比较如图所示。如以最坏情况为例,求得其最大输入电压值为,有效位数为。通过以上分析可以看出,的转换精度较差的主要原因是存在增益误差和失调误差
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