基于單片機與SA4828的逆變器的改進理論和算法研究.pdf

1、逆變器在工業(yè)、民用領(lǐng)域應(yīng)用是很廣的，作用也很大。它的一個主要的用途是：應(yīng)用于工業(yè)運動控制、節(jié)能運行控制，這通過它對交流電動機變頻調(diào)速實現(xiàn)。另一個是將直流電能轉(zhuǎn)化成交流電能，這應(yīng)用于電能傳輸，各種場合的交流供電等等。在普遍的逆變器應(yīng)用中，逆變器輸出的理想波形為正弦波，稱此種逆變器為正弦波逆變器。
　　 本課題設(shè)計實現(xiàn)了基于單片機和SA4828芯片產(chǎn)生驅(qū)動信號控制逆變器輸出正弦波的單片機系統(tǒng)。其優(yōu)點在于：(1)逆變器采用SPWM技術(shù)

2、，SPWM指的是正弦脈寬調(diào)制，它利用面積等效原理，使調(diào)制出的輸出波形(稱為SPWM波)等效于正弦波，與采用傳統(tǒng)技術(shù)的逆變器相比，大為減少了諧波分量，大大改善了逆變器的性能。本文對SPWM技術(shù)理論進行了研究綜述，說明了其相對于傳統(tǒng)技術(shù)的改進之處。(2)令逆變器輸出SPWM波的方法有硬件、軟件方法兩類，軟件方法比硬件方法更有優(yōu)勢?；趩纹瑱C和SA4828芯片產(chǎn)生驅(qū)動信號控制逆變器輸出SPWM波是軟件實現(xiàn)方法的一種，基于SA4828芯片設(shè)置完

3、成后能獨立產(chǎn)生SPWM驅(qū)動信號，無需占用單片機的時間，單片機有更多的時間進行系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，與其它軟件實現(xiàn)方法相比，此方法具有實時性、可靠性更好的優(yōu)點。本文詳細地比較分析了此SPWM波實現(xiàn)方法相對于其它方法的優(yōu)勢。(3)軟件設(shè)計是整個逆變器控制的核心，基于單片機和SA4828芯片的SPWM波實現(xiàn)方法結(jié)合合理的軟件設(shè)計，令單片機有充裕的能力進行系統(tǒng)的監(jiān)測、實時閉環(huán)控制，保障和提高了逆變器的實時性和可靠性，并令其動態(tài)特性好。本文重點研究了

4、軟件算法、設(shè)計方法與實現(xiàn)：研究了軟件的較高效的架構(gòu)、SA4828采用的實時快速產(chǎn)生SPWM信號的規(guī)則的采樣算法、閉環(huán)調(diào)節(jié)采用的PID增量式算法的優(yōu)點和參數(shù)設(shè)置，設(shè)計了主程序及各子程序。本逆變器控制軟件基于SA4828進行設(shè)計，用89C52單片機控制SA4828的工作。軟件為模塊化結(jié)構(gòu)，主體由主程序與四個中斷程序組成，采用中斷方式提高了CPU的利用效率。在基于單片機與SA4828的控制方式前提下，中斷方法保障了逆變器對故障第一時間反應(yīng)、處

5、理，及時響應(yīng)鍵盤操作，令顯示清晰穩(wěn)定；而電量的采集、計算和控制采取高優(yōu)先級定時中斷方式，保障了閉環(huán)控制的時間準確性和實時性，結(jié)合閉環(huán)控制采用的PID增量式算法，令逆變器對控制電量變化響應(yīng)時間短，超調(diào)量小。設(shè)計的軟件令逆變器實時性、可靠性、穩(wěn)定性好。
　　 設(shè)計出的單片機系統(tǒng)能令逆變器輸出穩(wěn)定的正弦波電壓，并可在運行過程中接收用戶的指令改變輸出正弦波電壓的頻率、幅值和進行交流電動機的變頻調(diào)速，功能齊全、電路簡單、價格不高。經(jīng)系統(tǒng)運