单DSP三电平控制策略

《单DSP三电平控制策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2009年7月电工技术学报VO1．24NO．7第24卷第7期TRANSACTICINSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJu1．2009单DSP三电平控制策略蔡凯程善美李自成2(1．华中科技大学控制科学与工程系武汉4300742．武汉工程大学电气信息学院武汉430073)摘要相对传统的二电平系统多电平系统具有电压变化率(dVIdt)低、谐波畸变率(THD)低和器件承受电压低等优点，三电平系统是其中最具工程价值的典型方案。三电平硬件平台一般采用经典的“DSP+CPLD”架构，三电平控制策略中由DSP完成三电平算法部分，由CPLD完成PWM

2、信号扩展分配部分。本文重新分析了三电平控制策略的模块层次，并结合典型的DSP硬件系统结构，提出了在以单DSP为核心的硬件架构上实现三电平控制策略的方案。硬件平台的实验结果证明了该方案的可行性，该方案在系统紧凑性、可靠性和成本上具有一定的优势。关键词：三电平PWM扩展单DSP系统双EV联合模式中图分类号：TP202StudyofApplyingThree·LevelPWMStrategyonSingle—DSPArchitectureCaiKaiChengShanmeiLiZicheng(1．HuazhongUniversityofScienceandTechno

3、logyWuhan430074China2．WuhanInstituteofTechnologyWuhan430073China)AbstractMulti—levelconvertersareprovidedwithextremelylowerdV／dt．verylOWharmonicdistortion，andlowdevice’Svoltagestress．Asoneofmulti-levelconverterswithgeneralapplications，three—levelconverterusuallyworksinthe”DSP+CPLD”ha

4、rdwarearchitecture，inwhichDSPcompletesthethree—levelalgorithm，andCPLDimplementsthePWMextensiontask．AnovelthreelevelschemewithonlyonesingleDSPisputforwardbasedonanalysingonalgorithmmodularityandhardwareproperties．Resultsofexperimentsontwotypesofhardwareplatformtestifythefeasibilityoft

5、hisscheme，anditexhibitsgoodcharactersofhighcompactstructure，dependability，aswellaslowcost．Keywords：Three-level，PWM，single-DSParchitecture，twoEVunionmode算法和硬件结构相对复杂，它的设计和维护成本也1引言相对较高。自1980年A．Nabea最早提出中点钳位型三相NPC型三电平变换器的主电路有l2个开(NeutralPointClamped，NPC)三电平变换器结构关管，需要l2路PWM驱动信号。而目前嵌入式领以来【

6、1】，众多学者和工程师在三电平领域做了非常域内通用的DSP控制器一般仅提供6个为一组的多的科研和工程工作。相对传统两电平变换器三电PWM产生模块。所以，大多数三电平控制系统都平变换器具有电压阶梯更多、电压变化率(dVIdt)采用了“DSP+CPLD(FPGA)”架构【7-。使用低、谐波畸变率(THD)低、器件承受电压低和开CPLD(FPGA)等器件进行硬件扩展可以很好地协助关频率较低等优点[2-6]。但三电平变换器系统的软件完成三电平系统中的复杂逻辑问题，并且也可以提供所需的l2路PWM驱动信号。本文将通过对三电平控制策略的分析，提出一收稿日期2008．06—1

7、1改稿日期2008-08-20第24卷第7期蔡凯等单DSP三电平控制策略121种更为紧凑的“单DSP”型三电平架构。应各相的状态时间值，并调制成对偶的PWM信号对。2PWM脉冲发生器(2)PWM信号扩展：将PWM信号对扩展为通用的数字控制系统(DigitalControlSystem，对应变换桥拓扑的脉冲驱动信号G。DCS)如图la所示。电源、变换桥和负载构成了强不论是使用SPWM策略，还是使用SVPWM策电主回路，是DCS的被控对象。控制策略和PWM略，输入都是电压指令值，输出都是各相的状态时脉冲发生器构成弱电控制系统，它接收被控对象的间值，它们的解析过程都是

8、统一的。对某一相而言，状