基于TMS320F241数字信号处理器的空调控制系统设计.doc
《基于TMS320F241数字信号处理器的空调控制系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于TMS320F241数字信号处理器的空调控制系统设计.doc(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、基于TMS320F241数字信号处理器的空调控制系统设计变频空调 智能功率模块目前,传统空调器仍然占空调器市场的主要地位。它由室温决定启、停控制方式,利用笼型机电控制压缩机调节冷气和暧气。但因压缩机转速恒定和采用简单的控制方式,因而使传统空调器有温度调节能力差、运行效率不高等缺点。因此我们采用DSP技术、交流永磁电动机、空间磁场定向控制技术和空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)等开发出一个新的控制系统,与传统空调的控制系统相比,它具运行性能好、效率更高、噪声低、节能效果非常显著等特点。在新的控制系统中,针对变频空调设计的TMS320F241DSP提供了一个可编程的产品开发平台,用户可以基于这个平
2、台开发出交流、直流和一拖多等系统,并进一步进行产品的升级换代。而且,先进的电机控制算法将帮助用户解决变频空调设计上的一些技术瓶颈,如降低系统的能耗及噪声。DSP具有高性能的运算能力,适用于不同类型的数字控制装置,可以取代以往昂贵的传感器和外部元件,从而降低系统成本,大大缩短厂商研发周期。新一代DSP产品中,将提供保密功能,防止软件被盗版,以保护用户核心技术。本文提出基于TMS320F241DSP的空调控制系统,充分利用其面向电机控制的外设,使控制系统结构更简单、性能价格比更高。1 系统控制原理控制系统采用空间磁场定向控制策略。为了实现对电磁转矩的有效控制,在同步旋转坐标系中把定子电流矢量分解为
3、两个分量:一个分量与电极磁动势重合,称为转矩电流分量,即q轴电流分量;另一个分量与励磁磁场重合,称为励磁电流,即d轴电流分量。通过控制定子电流空间矢量的相位和幅值大小,也就是控制转矩电流分量和励磁电流分量的相位和幅值大小,来实现对磁场和转矩的解耦控制。这样,就可将交流永磁电动机模块成他励直流电动机,从而获得与直流电动机同样的调速性能。SVPWM控制信号是DSP利用其内部硬件产生的数字化信号。从逆变器的工作状态看,功率器件共有八种方式导通,上桥臂器件导通用“1”表示,下桥臂器件导通用“0”表示。如图1所示,六个有效矢量(V1V6)和两个位于原点的零矢量(V0由电压空间矢量定义式可解得:式中,T4
4、,T6为一个周期内第4和第6功率器件的开断时间。当T4,T6不足时插入零矢量补足,一般为:2 TMS320F241的结构特点TMS320F241为美国TI公司推出的一种适用于电动机控制DSP芯片。该芯片的执行速率很快,内部采用多总线的哈佛结构,流水作用,20MHz的内部时钟频率下,指令周期仅50ns1。CPU具有32位中央算术逻辑单元和专用硬件乘法器,可在一个指令周期内完成一条16位乘以16位的乘法运算。存储器有8K片内闪烁存储器。丰富的事件管理器包括两个16位通用定时器、五个比较器、三个捕获单元,其中两个捕获单元有正交编码器脉冲接口功能。还有八个比较/脉宽调制(PWM)通道、8通道10位模/
5、数转换器(ADC)、串行通讯接口(SCI)和串行外部设备接口(SPI)等。它与TMS320F240相比,具有体积小、功能齐备、可利用较少的资源完成控制方案等优点。3 变频空调控制系统的组成整个空调控制系统的框图。该系统由永磁空调压缩机、以TMS320F241数字信号处理器为核心的系统板、定子电流检测环节和智能功率模块PM10CSJ060等构成。系统板由TMS320F241、外部SRAM和控制信号驱动芯片等组成。系统的所有控制调节全部由TMS320F241控制器用软件完成,可直接输出SVPWM信号,经光耦隔离后接入智能功率模块驱动空调压缩机。ip由于系统采用永磁材料和大规模集成电路等电子元器件,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 TMS320F241 数字信号 处理器 空调 控制系统 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-3416419.html