基于双DSP的电力电子变换器通用控制平台

### 基于双DSP的电力电子变换器通用控制平台 #### 一、引言 随着电力电子技术的迅速发展，高性能电力电子变换控制算法的需求日益增加，这不仅拓宽了其应用领域，还对控制平台提出了更高要求。不同类型的电力电子变换器虽然具有一定的共性，但又各有差异。针对这一现状，传统的做法是为每种变换器单独设计专用的控制平台，然而这种方式耗时且成本高昂。因此，开发一种能够满足多种电力电子变换器需求的通用控制平台成为了一个重要的研究方向。 #### 二、研究背景 在过去的几年里，许多知名公司如ABB等已经开始采用通用控制平台的技术，旨在提高开发效率并降低成本。例如，《清华大学学报》中一篇名为《基于双DSP的电力电子变换器通用控制平台》的文章中就提出了一种新的设计方案。该方案旨在通过使用两个数字信号处理器（DSP）来构建一个适用于多种电力电子变换器的通用控制平台。 #### 三、通用控制平台设计目标 为了实现这一目标，文章明确了以下设计要点： 1. **满足多种电力电子变换器的控制需求**：确保平台可以适应不同类型变换器的特点和控制要求。 2. **缩短开发周期**：通过模块化设计，减少重复劳动，加快产品上市速度。 3. **实现硬件通用化和软件模块化**：采用标准化的设计思路，使硬件部分可以应用于多种场合，同时软件部分可以通过模块化编程实现灵活组合。 #### 四、硬件设计 文中提到的通用控制平台基于两种类型的DSP：一种是固定点DSP（如TMS320F2812），另一种是浮点DSP（如TMS320VC33）。这两种DSP的选择是为了满足不同计算精度和处理能力的需求。固定点DSP适用于处理简单的算法，而浮点DSP则更适合处理复杂的数学运算，如浮点运算。 - **固定点DSP（TMS320F2812）**：适用于执行高速的数字信号处理任务，如快速傅里叶变换（FFT）、滤波等。由于其较低的成本和功耗，非常适合作为控制系统的主控芯片。 - **浮点DSP（TMS320VC33）**：提供了更高的计算精度，特别适合进行复杂的数学运算，如矩阵运算、复杂数学模型的求解等。这使得它非常适合用于实现高级控制算法。 #### 五、软件设计与调试 文章还提到了基于MATLAB实时工具箱（RTW）的调试方法。MATLAB RTW是一种强大的软件开发工具，它支持从模型到可执行代码的自动转换。这种方法不仅简化了软件开发过程，还提高了代码的质量和可靠性。 - **软件模块化**：通过将功能相关的代码封装成独立的模块，实现了软件的模块化设计。这种设计方式使得软件更易于维护和扩展。 - **基于MATLAB RTW的调试**：利用MATLAB RTW自动生成代码，并直接部署到DSP上进行测试。这种方法极大地简化了从算法设计到实际部署的过程。 #### 六、实验验证 文章通过一系列实验验证了所提出的通用控制平台的有效性和可行性。这些实验不仅证明了硬件设计的合理性，还展示了软件模块化带来的灵活性和可移植性。实验结果表明，该平台能够满足设计之初设定的目标，为多种电力电子变换器提供了一个高效、灵活的控制解决方案。 #### 七、结论 《基于双DSP的电力电子变换器通用控制平台》一文提出了一种基于双DSP的新型通用控制平台设计方案。通过使用固定点DSP和浮点DSP相结合的方式，有效地平衡了成本、性能和功能需求。此外，基于MATLAB RTW的软件开发和调试方法大大提高了开发效率。整体而言，该平台的成功开发为电力电子变换器领域提供了一个极具潜力的解决方案。