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摘要： 本文提出了一种基于tms320f28335 的频率测量方法， 用于监测电力系统的电能质量。该方法采用dsp 的ecap 模块和通用定时器对输入信号的上升沿进行捕捉， 通过记录两个上升沿的触发时间得到输入信号的频率。与软件测频方法相比， 其硬件电路简单， 可靠性高、实时性好。理论分析和实验测试表明， 该方法测频精度高， 很好的满足了电能质量监测装置的要求。 0 引 言 频率是衡量电能质量的重要指标， 也是判断电力系统故障的重要依据。一般情况下， 电力系统的频率会随着负荷的波动而有所变化。在正常情况下电网频率变化缓慢，即使发生系统事故， 在很短的时间内（ 如一个工频周期） 电网频率的变化量也是较小的。频率测量若能不断实时地测量电网频率， 所测量的频率误差可减小到很小的程度。 数字频率的测量方法主要有： （ 1） 测量电压波形某一整数周波的时间， 从而计算频率； （ 2） 利用波形识别或曲线拟合技术来估算频率。后一种方法不能很好的抑制谐波分量， 计算量偏大， 要对每一周波都进行一次计算， 将会占用过多的处理器时间， 其不能兼顾计算精度与实时性。 而前者的测量精度
s 逆变原理框图 2 双核控制系统的组成 2. 1 dsp 控制模块 该模块是逆变信号产生及反馈检测调整模块， 核心是一片c2000 系列高性能dsp 处理器tms320f2808（ 以下简称f2808） , f2808 产生的spwm 信号经过cpld 进行逻辑延时移相形成三相逆变器igbt 控制信号。f2808 是德州仪器（ ti） 公司的一款高速dsp 芯片， 最高运行速度可达100 mips, 为适应工控强干扰环境， f2808 内部集成了增强型输入捕获单元（ ecap） 和带死区控制功能的输出比较pwm 产生单元（ epwm） ,12 位16 通道快速adc 单元； 内核支持用于定点dsp实现浮点运算的iq 变换函数库； 还有诸如sci, spi,ecan 等丰富而通用的外设接口。如图2 所示， 设计中f2808 的主要任务是监控ips 功率部分的开关状态和动作， 根据逆变器和负载状态反馈调整3 路spwm波形的输出， 电池充电脉冲控制。dsp 输出的3 路spwm 信号直接送给cpld, 经过cpld 的等间隔脉冲延迟移相作为逆变器产生u, v, w 三相
理器，该系列处理器是基于tms320c2xx内核的定点dsp，是集成度较高、性能较强的运动控制系列器件。器件内部集成多种先进的外设，为电机及其他控制应用提供良好平台。tms320f280x系列内部功能结构如图1所示。 tms320f280x系列数字信号处理器与先前的tms320f24x系列相比，提高了运算精度和系统处理能力；与tms320f281x dsp控制器相比。省去了tms320f281x dsp中的两个事件管理器模块eva和evb，事件管理器模块的功能由增强型外设模块epwm、ecap和eqep取代，使得设计人员能有效地解决富有挑战性的控制问题。tms320f280x高速的运算能力保证了控制实时性，大容量存储空间无需扩展片外ram就能满足存储需求，保证了控制系统的高度可靠性，是电机数字化控制的升级产品。tms320f2806的主要特点如下： 采用高性能静态cmos技术，内核与i／o的供电电压分别为1.8 v和3.3 v，降低了控制器损耗；100 mi／s的执行速度使指令周期缩短至10 ns，提高控制器的实时控制； 片内含有高达32 kb×16的flash程序存储器
法。由于f2833x系列具有定点和浮点处理单元两种结构，因此能替代一些系统的数字信号处理器和控制器，这样不但能降低开发成本，还能降低功耗。而其具有的32x32位mac、快速中断响应、8级指令流水线能够很轻松地完成复杂算法和控制，满足系统应用需要。 f28334的主要特性：150 mhz时钟周期：6个通道dma控制器；16位或32位外部接口；128 kxl6位flash，34 k×16位saram，1 k×16位一次编程ram；8 kxl6位引导rom；超强的外围控制，如epwm，hrpwm，ecap，eqepi等；3个32位cpu定时器；外围串口有：ecan，sci，spi，mcbsp，i2c；16个通道的12位m/d转换器；多种低功耗模式和多种封装选择等。 2.2 a/d转换器简介 a／d转换器集成在f28334内部，属于其内部结构的一部分，与内部其他结构共用系统时钟，并由cpu控制。a／d转换器有16个模拟输入通道，可配置为2个独立的8通道模式，也可将2个独立的8通道配置成1个16通道模式，为epwm模块提供更好服务，实现伺服系统的精确控制。 m/d转换器的主要特性：12位
控制功能，而且使设计人员得以更轻松地评估 piccolo mcu，并开发出更节能的实时控制应用。该开发板尺寸仅为3英寸！ 性能指标： 15路hrpwm 精度高达150-ps 60-mhz, 32-bit c28x? cpu 128kb embedded flash 12-bit adc, 4.6 msps 具有浮点控制率加速器（cla） 可执行功率因数校正(pfc)计算 高性能外设： 15 路hrpwm 输出 150-ps 精度 1 ecap 高性能采集输入 1 eqep 32-bit timer 2 spi 4-level fifo 1 sci 4-level fifo 1 i2c 4-level fifo
个模块涵盖 mcu/dsp 基础知识、mcu 架构、外设与工具，以及实用程序与实时控制应用等内容； ·实验练习与 f28335 外设资源管理器套件相结合； ·为实验练习提供完整的程序与解决方案； ·所有练习都提供两个版本，可分别在 code composer studio ide v3.3 与 v4 下运行。 f28335 外设资源管理器电路板的特性与优势 (tmdsprexf28335) ·可便捷地演示和评估重要的 c2000 外设（epwm、adc、mcbsp、ecap、can、i2c、spi 以及 gpio）； ·支持全面的电路板开发，配套提供 f28335 controlcard； ·板载 usb jtag 仿真取消了对外部仿真器的需求，从而可降低开发成本； ·温度传感器及更多的 led 有助于开展学习与实验； ·开源硬件、文档以及开源示例软件。 供货情况 最新 f28335 外设资源管理器套件 (tmdsprexf28335) 供货在即，可通过以下网址订购：www.ti.com/c2rompek-pr-es。免费提供的
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