正弦脉宽调制SPWM波的DSP控制算法

总论研究的主要内容SPWM调制技术原理用DSP实现SPWM调制波结论致谢第1页/共17页第一页，共18页。一、本文的研究内容

本论文以TI公司的TMS320LF2407A为核心，结合电机控制理论、电力电子技术及计算机软硬件等技术，进行生成正弦脉宽调制波的研究与设计。第2页/共17页第二页，共18页。一、本文的研究内容学习TMS320LF2407A型DSP芯片的硬件结构、程序设计方法，熟悉DSP的集成开发环境CCS及应用。研究SPWM技术工作原理，通过分析原理，建立生成SPWM调制波的数学模型。应用TMS320LF2407A型DSP的评估板模块与ICETEK-5100USB仿真器，在PC机上编写并调试不对称规则采样法生成SPWM波的程序，在示波器上观察波形。第3页/共17页第三页，共18页。二、SPWM调制技术原理1、SPWM调制技术原理

SPWM(正弦脉宽调制波)是将正弦波变成宽度渐变的脉冲波，其中的脉冲波的宽度变化规律完全符合正弦的变化规律。正弦脉宽调制方法也叫三角波调制法，产生原理是采用一组等腰三角形波信号（载波）与正弦波信号（调制波）通过比较器进行比较，其交点时刻作为开关管的导通和关闭时刻，当调制波（正弦波）大于载波（三角波）时，逆变桥的开关管导通；反之，则关断，逆变器就产生一组等幅不等宽的脉冲序列（如图1所示）。

第4页/共17页第四页，共18页。开时刻关时刻调制波载波图1SPWM波的生成方法第5页/共17页第五页，共18页。2、SPWM采样方法（1）谐波消去法（2）等面积法（3）采样型SPWM法

①自然采样法

②规则采样法：对称规则采样法不对称规则采样法（4）其他算法

第6页/共17页第六页，共18页。3、不对称规则采样法图2不对称规则采样法原理图第7页/共17页第七页，共18页。比较匹配GPT1标志COMCONA[12]PHxx=1,2,3DPTHxDPTHx_同步/异步波形发生器SVPWM状态机MUXDBTCONA死区定时器控制寄存器死区单元ACTRA全比较有效控制寄存器输出逻辑COMCONA[11~13]ACTRA{12~15}COMCONA[9]PWM1PWM6三、

DSP控制算法实现SPWM波图3PWM波硬件电路结构框图1、生成PWM波硬件电路结构第8页/共17页第八页，共18页。开始启动定时器开全局中断EVA模块初始化清所有中断标志系统初始化关所有中断等待中断

采用不对称规则采样法生成SPWM波的DSP控制算法的软件实现：系统软件设计程序包括主程序和SPWM中断服务子程序。

图4主程序流程图２、

采用不对称规则采样法生成SPWM波的软件实现第9页/共17页第九页，共18页。图5中断服务程序流程图Y恢复现场返回主程序SPWM中断服务入口SPWM波产生计算比较寄存器CMPRx(x=1,2,3)的值查正弦表，并计算出脉宽时间ton1、t

on2、t

on3读取事件管理器中断向量定时器1下溢中断N第10页/共17页第十页，共18页。3、仿真及结果

应用TMS320LF2407A型DSP的评估板模块与ICETEK-5100USB仿真器，在PC机上调试不对称规则采样法生成SPWM波的程序。第11页/共17页第十一页，共18页。图5TMS320LF2407A及ICETEK-5100USB仿真器第12页/共17页第十二页，共18页。图6系统组成框图

PC机ICETEK-5100USB仿真器TMS320LF2407A评估板模块示波器PWM1~6第13页/共17页第十三页，共18页。4

。图6SPWM调制波形第14页/共17页第十四页，共18页。结论1、深入学习了TMS320LF2407A型DSP的结构和功能。2、详细分析了几种生成SPWM的采样方法，主要通过比较它们生成SPWM波的数学运算的简易程度和接近正弦波的程度，最终选用使用不对称规则采样法生成SPWM波形。3、采用汇编和C语言混合编程，运用TMS320LF2407A型DSP的评估板模块与ICETEK-5100USB，对生成SPWM的程序在PC机上进行调试，得到了正确的波形。4、本文设计合理、可行，达到了预期的设计目标。第15页/共17页第十五页，共18页。致谢

在四年的本科生学习期间，我得到了许多老师的悉心指导和热心的帮助，在此向我的指导老师以及电子科学学院的全体老师致以崇高的敬意和深深的感谢！

第16页/共17页第十六页，共18页。感谢您的观看！第17页/共17页第十七页，共18页。内容总结总论。学习TMS320LF2407A型DSP芯片的硬件结构、程序设计方法，熟悉DSP的集成开发环境CCS及应用。反之，则关断，逆变器就产生一组等幅不等宽的脉冲序列（如图1所示）。②规则采样法