基于TMS320F28069的SPWM波形实现

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1、基于TMS320F28069的SPWM波形实现——李健-3班-15号摘要：本报告介绍了正弦脉宽调制（SPWM）的原理，包括规则采样法等。并采用TMS320F28069芯片，通过CCSV4.2.1软件进行程序下载和调试，在示波器界面上观察所得到的波形。最终，这次实验通过了老师的验收！关键词：正弦脉宽调制；规则采样法；SPWM波形Abstract:Thisreportintroducestheprincipleofsinepulsewidthmodulation(SPWM),includingRegularSamplingmethod,etc.Andusesthe

2、TMS320F28069chip,throughCCSV4.2.1softwaretodownloadprogramanddebug,observewaveformontheinterfaceofoscillograph.Intheend,thisexperimentwasadmittedbyourteacher!Keywords:sinepulsewidthmodulation;RegularSamplingmethod;SPWMwaveform1、SPWM原理在进行脉宽调制时,使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。当正弦值为最大时，脉宽最大，脉冲之间的间隔最

3、小；当正弦值较小时，脉宽较小，脉冲之间的间隔较大。通过正弦波脉宽调制输出后的电压脉冲系列可以使电机电流中的高次谐波成分大大减少。SPWM开关点的计算从原理上讲，应该根据正弦参考控制波与三角载波进行比较后的交点来确定，确定交点的方法有硬件法和软件法。SPWM方法有很多种。其中，软件法又可以分为表格法、随时计算法和实时计算法。本实验采用实时计算法中的采样型SPWM算法。它是根据正弦参考控制波与三角载波进行比较后产生SPWM控制开关信号的基本原理，推导出SPWM开关点的算法。采样型SPWM有自然采样法和规则采样法两种。自然采样法在计算SPWM波的脉宽时要解超越方程，

4、这需要花费较多的时间，因此自然采样法不适合用于实时控制。2、规则采样法自然采样法的主要问题是SPWM波形每一个脉冲的起始和结束时刻tA和tB对于三角载波的中心线不对称，因而求解困难。工程上实用的方法要求计算简单，误差不是很大，因此对自然采样法进行一些近似处理，得出了各种规则采样方法（RegularSamplingmethod）。2.1称规则采样法I这种方法是在三角载波的每一个周期的正峰值时刻找出正弦调制波上的对应点如图1所示D点，求出此处的电压值urd。图1称规则采样法I用此电压值对三角载波进行采样，得A、B两点。就认为它们是SPWM波形中脉冲的生成时刻，A、

5、B区间就是脉宽时间t2。SPWM波形的每一个脉冲的起始和结束时刻tA和tB对于三角载波的中心线是对称的（t1=t3）。所以称为对称规则采样法。对称规则采样法I的计算公式为：脉宽时间：（1）间歇时间：（2）从上述计算公式可以看出，对称规则采样法I的计算明显比自然采样法要简单，但从图2中可以看出输出脉冲宽度明显减小，从而造成控制误差。这是由于采样电压水平线与三角载波的交点都处于正弦调制波的同一侧造成的。为减小误差提出了对称规则采样法II。2.2称规则采样法II如图2所示，仍然在三角载波的固定时刻找到正弦调制波上的采样电压值，但所取的不是三角载波的正峰值而是负峰值，

6、图中E点，采样电压为ure。图2称规则采样法II在三角载波上由ure水平线截得A、B两点，从而确定了脉宽时间t2由于-&.两点位于正弦调制波的两侧，因此，减少了脉宽生成的误差，使所得的SPWM波形更加准确。对称规则采样法II的计算公式为：脉宽时间：(3)间歇时间：(4)2、制作正弦函数表由于本次实验的三角载波的频率为20KHZ，调制波的频率为50HZ，可以知道载波比N=400。对于正弦函数，可以预先根据N值通过MATLAB编制程序，计算出幅值为1的正弦函数sin(N*/200)。把计算结果制成表格，称为基准正弦函数表，存于EPROM中，以备查用，存放位置及长度

7、需在.cmd文件中进行设置。4、DSP技术的特点及其应用TMS320F280x系列是美国德州仪器公司新近推出的数字信号处理器，该系列处理器是基于TMS320C2xx内核的定点DSP芯片。它们是当今世界上集成度较高、性能较强的运动控制芯片系列。器件上集成了多种先进的外设，为电机及其他控制领域应用的实现提供良好的平台。4.1TMS320F2806芯片特点与先前的TMS320F24x系列相比TMS320F280x系列数字信号处理器提高了运算精度和系统处理能力。它与现存的F281xDSP控制器芯片相比，省去了TMS320F281xDSP中的两个事件管理器模块EVA和E

8、VB，事件管理器模块的功能由增强型外设