基于DSP和MCU的數(shù)字觸發(fā)器

1、基于DSP和MCU的數(shù)字觸發(fā)器DSP負(fù)責(zé)數(shù)字PID算法和脈沖實時移相，MCU負(fù)責(zé)人機(jī)界面。DSP與MCU之間通過SPI連接。DSP還通過SCI轉(zhuǎn)232串口再與另一MCU控制的以太網(wǎng)控制器相連，以便遠(yuǎn)程通過工業(yè)PC監(jiān)控。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊已購買，另購一個DSP CPU核心板。在大板上制作控制電源和觸發(fā)隔離和功率放大板，以及固定外部接線端子。當(dāng)然，盡量將MCU作到大板上。 MCU子系統(tǒng)在整個數(shù)字觸發(fā)器中主要起人機(jī)交互，網(wǎng)絡(luò)通訊，以及各種繼電保護(hù)功能的作用輸出電流給定及整流變壓器檔位檢測與控制由MCU系統(tǒng)中的CAN總線網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)及檔位操作器聯(lián)系。最后，通過 DSP的比較輸出通道輸出六路單脈沖，再經(jīng)過

2、一塊PLD器件GAL16V8實現(xiàn)雙窄脈沖輸出到隔離功放電路。在脈沖輸出部分，為了解決并聯(lián)橋臂的均流問題，須提高脈沖前沿的陡度，采用了快速光隔6N137，強(qiáng)觸發(fā)電路。 DSP系統(tǒng)主要做數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)算法功能，能實現(xiàn)較復(fù)雜的算法。本控制器在某一整流變壓器檔位下采用了模糊自適應(yīng)H策略進(jìn)行高精度穩(wěn)流輸出，控制器結(jié)構(gòu)如圖3所示。在同步信號的獲取上使用了數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)，為得 到穩(wěn)定的觸發(fā)脈沖奠定了基礎(chǔ)。動態(tài)同步交流采樣CAP測頻。每周期采樣定時器時間常數(shù)，實現(xiàn)整周期同步采樣。FFT電參量計算機(jī)交流電壓和電流的有效值計算采用FFT算法?？刂扑惴半p機(jī)熱備用。故障診斷及容錯處理DSP勵磁控制器首先利用事件管理器

3、中的捕捉單元測得發(fā)電機(jī)頻率廠，并計算出AD的采樣周期；對發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、定子電流、電網(wǎng)電壓等模擬量進(jìn)行高速交流采樣，對勵磁電流、勵磁電壓進(jìn)行直流采樣，采樣完成后，經(jīng)過均方根算法，計算出機(jī)端電壓、電網(wǎng)電壓、定子電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)，這些狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)供勵磁調(diào)節(jié)算法進(jìn)行計算和分析使用；當(dāng)同步信號到來后，利用TMS320F2812芯片的定時器產(chǎn)生移相觸發(fā)脈沖，此脈沖經(jīng)過功率放大電路觸發(fā)晶閘管組件，通過控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁電流來達(dá)到控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓或無功功率的目的。同時，勵磁控制器還將根據(jù)現(xiàn)場輸入的操作和狀態(tài)信號進(jìn)行邏輯判斷，實現(xiàn)各種運行方式所需的勵磁調(diào)節(jié)、限制保護(hù)和檢測判斷故障功能。其實質(zhì)就是研制1臺能滿足實時性、精確性方面要求的基于DSP的虛擬同步發(fā)電機(jī)，以取代現(xiàn)實中的同步發(fā)電機(jī)組與待測勵磁調(diào)節(jié)器構(gòu)成一閉環(huán)系統(tǒng)，從而檢測出勵磁調(diào)節(jié)器性能。該檢測裝置將使得勵磁調(diào)節(jié)器檢測過程簡單化，同時又能保證檢測效果，大大提高了檢測效率，這對于新型勵磁調(diào)節(jié)器的開發(fā)研制起著極大的推動作用，并加速了勵磁調(diào)節(jié)器產(chǎn)品商品化的進(jìn)程。同步信號從主變壓器二次側(cè)I組星形繞組抽頭獲取，如圖3所示。輸入電壓經(jīng)過電阻R 、R 、R 、R4、R 、R 加到光耦VLC 、VLC 、VLC 上。當(dāng)輸入電壓相等時，VLC 、VLC 、VLC 輸出導(dǎo)通，光耦3腳輸 出為高電平