基于DSP和FPGA的多相变频控制器的设计与实现*

任 晶，夏加宽，沈 丽

（沈阳工业大学 电气工程学院，辽宁 沈阳110870）

基于DSP和FPGA的多相变频控制器的设计与实现*

任 晶，夏加宽，沈 丽

（沈阳工业大学 电气工程学院，辽宁 沈阳110870）

为了解决多相变频控制系统驱动信号多、对实时性要求高的问题，设计了一种基于DSP和FPGA的多相变频控制器。提出一种利用三相PWM信号产生单元构建多相PWM发生器的设计方法。该多相变频控制器可以对任意相数、任意调制波波形进行在线设置及多种控制方法的选择。实验结果证明了该多相变频控制器具有通用、灵活、可靠的特点。

多相变频控制器；脉冲宽度调制；数字信号处理器；现场可编程门阵列

在电机驱动系统应用中，多相电机驱动系统可以应用在供电电压受限制的场合，其作用是：(1)解决低压大功率的问题；(2)减小振动和噪音。由于电机相数增加，输出转矩脉动减小、脉动频率增加，使驱动系统低速特性得到很大的改善；(3)提高可靠性。由于相数冗余，当多相电机驱动系统中有一相甚至几相发生故障时，电机仍可运行。因此，多相电机驱动系统特别适合于高可靠性要求的场合，多相系统的这些优点引起学术界和工程界的广泛关注。由于多相系统采用的开关器件多，控制系统复杂，所以对多相系统控制器的性能要求较高[1-3]。

在三相变频控制系统中，虽然DSP控制算法结构复杂，但运算速度高、寻址方式灵活和通信性能强大等特点，已经得到了广泛应用。而对于多相变频控制系统，还要求控制器的实时性能高、能够处理大量数据，并且要有更多接口用于PWM驱动信号，而这些要求FPGA都能满足。……