基于DSP的SPWM变频电源数字控制

2．2 双闭环控制实现

图4为电压、电流双闭环数宁控制流程图。在实际应用中，考虑到一些具体情况，还需对电压调节器的数字PI调节及电流调节器的数字P调节加以一定的限制，针对不同的情况采取最佳控制方法。故在图4中(1)、(1’)、(2)、(3)、(3’)处采用了一些改进算法及策略，下面分别加以简单介绍。

在图4中(1)和(1’)处设置了死区，冈为在输出变化较小时，通过计算得到的PWM控制寄存器的值可能也会有小幅度的振动，这样会使系统不稳定。若设置适当的死区范围，则可以消除由此引起的振荡，又不会太大影响输出精度。根据实际情况分别设定最小输入偏差量e1(e1’)，即当|ev(k)|e0，取消积分作用，用P控制，当|ev(k)|≤e0，引入积分作用，这样既保持了积分作用，又减小超调量。使系统的控制性能有很大改善。

3 实验结果

根据上述基本编程思路，编制了一个凋制比N可任意改变的通用SPWM产生软件，只要通过按键输入相应的数据，就可以根据负载的需要产生任意输出频率和电压幅值的SPWM波。研制了一台容量为5000VA的变频器样机，并进行了实验，实验结果表明，输出电压波形光滑，波形失真度低，输出电压的THD≤2％。图5中，通过实时改变给定频率以调节输出电压频率，频率由低逐渐增高，图6中，通过实时改变给定电压幅值以调节输出电压，电压由低逐渐增高。从频率、电压的动态过程可以看出系统实现了实时变频和变压。

4 结语

本文以DSP作为主控芯片，设计并实现了SPWM变频电源数字化控制，该方式控制灵活、调试方便、可靠性高。在使用双闭环控制策略的变频电源中，应用适合于DSP特点的一些算法，编程产生了可以变频变压的SPWM波信号，设计的方法是可行的。数字化使得系统具有很强的可编程性，这样系统更易于更新和升级，并获得了比较好的实验效果。