基于dsp电源车最优数字调压器设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于DSP的电源车最优数字调压器设计陈友龙基于DSP的电源车最优数字调压器设计陈友龙(海军航空工程学院青岛校区青岛，266041)摘要：调压器是电源车发电机组的重要组成部分，应用模拟调压器，不仅人机交互功能差，而且难以实现控制算法的应用。本文设计了基于DSP的数字电压调节器，并应用了最优二次型算法对电压等变量进行调节。仿真结果表明，数字电压调节器具有更好的电压调节效果。关键词：DSP；数字；最优；调压器Abstract：Voltageregulatorisimportantpartofthepowervehicle．Analogyregu

2、latorhaspoorhuman—computerinteractionfunc—tionandsomelawsofarithmeticisdifficultytobeappliedinit．Sothedigitalregulatorisdesigned．AndLQRisrealizedinit．Thesimulationshowsthatdigitalregulatorcancontrolthevoltagebetter．Keywords：DSP；Digital；Optimum；Voltageregulator中图分类号：TP391文献标识码：B文章编号：1001-92

3、27(2013)05-0048-020引言过PID控制环节实现检测比较和校正功能，根据检测比较和校电源车是航空地面电源的重要保障装备，电源车底盘上装正的结果调节励磁电流，从而使发电机输出端电压保持恒定。载发电机组，相当于一个移动的小型电站，为飞机启动或通电PID是一种比较普遍的控制方式，在励磁系统的控制中使检查保障供电。飞机地面用电有严格的要求，直流用电压波动用较为广泛。这种控制方式通过改变PID控制环节的比例系范围为±1．5V，交流用电电压波动范围为±2V，通过调压器使数、积分系数、微分系数来改善系统的静态、动态特性。电压发电机端电压稳定在电压允许的波动范围内。可见，调压

4、器是检测信号经PID校正后与给定的理想电压信号进行比较，比较电源车保障飞机地面安全用电的重要组成部分。之后得到两者之间的电压差信号，电压差信号与锯齿波信号交目前，飞机交、直流电压调节都采用模拟调压器。模拟调截得到脉宽调制波(PWM)，利用PWM占空比的变化控制励磁压器经历了碳片式、磁放大式、晶体管式、集成运算放大器控回路中开关管的导通与关断时间，调节电压稳定。制式的发展阶段。模拟调压器存在一些不可避免的问题，如参数容易受到环境变化，器件老化等因素影响，而且难以实现对电机多变量、多反馈控制，同时模拟调压器难以实现人机界面交互，在电压调节控制中不能采用先进的控制方法等缺陷，很图

5、1模拟电压调节方式难达到理想的控制效果，模拟调压器越来越不适应电气系统的发展。以DSP作为控制核心的数字调压器，采用微处理器实现先进的控制算法，调节发电机端电压，发挥了最优控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点，兼顾了电压调节的静态与动态特性，克服模拟调压器的缺点，提高了系统性能，取得了较好的调压效果。1模拟调压器图2PWM脉宽调制电源车即可向飞机输出直流电，又可输出交流电，不管是直流电还是交流电，都需要对其端电压进行调节。为了满足需2基于DSP的数字电压调节器设计要，电源车一般都设置两个调压器，直流调压器与交流调压2．1DSP电压调节模块器，直流调压器调节直流

6、电压，交流调压器调节交流电压。由TMS320LF240x是一款专用于电力电子和电力传动控制的于直流电都是通过将交流电整流而获得，直流调压器与交流调DSP，其结构如图3所示。该DSP具有两个事件管理模块，每压器虽然调节对象不同，但工作原理近似，因此，以交流调压个事件管理模块拥有两个独立可编程定时器，3个全比较单器为例介绍其工作原理。元，6路具有死区控制的PWM输出电路，3个捕获单元。此目前，电源车都使用模拟调压器，调节发电机端电压。模外，该DSP具有外部程序存储器、数据存储器可扩展接口，串拟调压器利用模拟电路采集电源车发电机输出端的电压值，通行通信接口，为系统扩展及与其他设备

7、通信提供了方便。收稿日期：2013一O6—1948学兔兔www.xuetutu.com《自动化与仪器仪表))2013年第期(总第169期)将电源车机组简化如图4所示。图4中选取便于测量的发一—绘定ADIN一——0PB1一—_键i电机端电压AV、有功功率AP、无功功率△Q及转子转速△∞一2J—E__—等的增量作为状态变量，励磁控制输出△u。广而。一一—。]一10P^卜报警电路}越__一脉冲禁止i譬一一l_面夏jL一一遁蕊_口l图3数字调压器硬件结构图通过DSP触发电路，采用相位控制实现负载的三相电压调励磁控制器节。相