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摘 要:本文主要介绍了电力电子技术飞速发展下出现的一种高速微处理器DSP,从DSP的优点、芯片以及工作原理等多方面进行了介绍,阐述了这一技术在煤矿电机控制中的应用以及产生的影响,希望能够对煤矿产业的安全生产有所帮助。
关键词:DSP技术;煤矿电机;控制;应用
煤矿电机在运行中,很容易产生一些故障,为了保障电机的高效运行,很多企业在一些技术的运用上在逐步体验新型的科技产品。目前,随着电子科技的不断发展,我国正逐步走入数字化的时代。煤矿电机的工作状态已经和以前大不相同,在工作效率上也得到了很大的提高。数字信号处理器凭借其简单的结构、便于灵活控制等特点正在被广泛的应用到生产生活当中来。因此,数字信号处理器凭的高性能、低成本等强大的优势被迅速突显出来,在工业生产中得到了普遍的认可。
一、DSP的特点介绍
DSP是一种高速微处理器,作为科技时代进步的衍生产物,不仅具有强大的数字信号处理功能,还具有较强的控制功能以及管理能力,特别突出的是,DSP处理器处理速度和精度都是比较高的。而且采用片内程序空间和数据空间分开的独特方式,就算在高速运行的状态下,同样能够取指令和操作数,还允许程序空间和数据空间之间进行相互的数据传送。DSP微处理器内部存在多条内部总线,所以在功能操作上能够实现更多的功能。
二、DSP高速微处理器的常用芯片介绍
(一)TMS320F2812。TMS320F2812是具有强大的事件管理器模块的多位定点的芯片,具有定时、比较、捕获等功能。每个比较单元都能够输出互补的PWM波形,同时还具有正交编码脉冲电路,利用两个事件管理器模块的相互合作,驱动三相全桥电路的运行。
(二)CPLD。CPLD是一种复杂可编程逻辑器件,它的特点是结构较为复杂,规模较大,但是有较好的通用性,运行速度和灵活度也是比较快的,在使用方面,不需要完全精通内部器件,只要会使用软件语言对硬件功能进行编程即可实现相应的功能。在一些运算以及逻辑组合方面的问题上,CPLD更加能够发挥出其资源丰富的优势,因此在数字类应用过程中CPLD具有一定的优势。
三、DSP高速微处理器的工作原理
DSP微处理器在工作时会产生PWM信号和电流环控制。微处理器能够接收模拟信号,并且将模拟信号转化为数字信号,在对数字信号进行删除、强化、修改等操作,并且能够在系统芯片中实现数字数据到模拟数据的解译。DSP高速微处理器能够进行软件编程,而且指令的运行速度也是相当快速的。
SVPWM控制原理是一种较为新颖的控制方式,利用三相电压中三相功率逆变器的功率开关的特定开关模式产生PWM波,能够保证输出波形尽可能的接近理想状态下的波形,这样的控制方式使得电机转动脉动降低,提高了电压的利用率,更加体现出数字化处理的优势。
四、DSP技术在煤矿电机控制中的应用
(一)硬件部分。DSP技术在煤矿电机控制的运用上采用的是新型的控制芯片,一般采用TMS320F2812电机来控制。煤矿电机的相电流经信号反馈被收集到ADC通道,通过光电编码器对信息进行接收,然后就能求解出电机的运行速度。根据DSP技术在电机运行中的作用,对电机进行调节。根据调控的结果,形成最终的PWM波形信号,进而控制逆变器的闭合,可以有效的调节煤矿电机的运行和调节。硬件芯片采用32位的TMS320F2812高速数字信号处理器,拥有较高的工作频率,并且开发板上还设置有通信接口,可以实现矿井下的信息通信,让用户更方便的使用。
(二)软件部分。煤矿电机控制系统的软件部分无非就是编程,主要包括主程序和中断子程序两大部分,主程序包括系统初始化,定时器和CPU的中断,定时器以及其他模块参数的初始化等。中断子程序主要包括ADC模块,逆转换模块,速度求解模块以及SVPWM模块等。实现软件的各个模块的编程,才能够保证硬件功能的实现,突显出DSP技术在煤矿电机控制中的重要作用。
(三)有助于系统实现的特点。DSP技术的运用能够使煤矿电机在运行过程中,在速度和负载给定的情况下,显示出运行的状态,另外DSP技术还对电机的运行具有一定的保护作用,控制电路采用光电隔离的方式,能够起到良好的保护功能。在电流检测和速度测量等方面同样是整个系统运行起来更加规范化,提高了精准度。
总结:总而言之,DSP技术以其自身优越的性能得到了迅速的发展和应用,在不断的实践应用过程中,DSP高速微处理器的功能也得到了不断的提升。DSP技术以超强的信号处理能力和逻辑运算能力,在煤矿电机的控制盒保护中得到了良好的应用,另外,这一技术是具有很强大发展潜力的,在其他领域的实际生产中,也会得到合理的应用。DSP微处理器运用自身灵活性的特点提高了整个煤矿控制系统的性能,精准的计算功能也为煤矿的安全提供了保障,在煤矿生产中得到合理的运用,创造出更多的经济价值和社会价值。
参考文献:
[1] 张雄飞.DSP技术及其在煤矿电机控制与保护中的应用[J].中国机械,2013,(7):23-24.
[2] 殷侠,李殷.基于DSP的卸煤机电机矢量控制系统的设计研究[J].煤矿机械,2011,(4):32-33.
关键词:DSP技术;煤矿电机;控制;应用
煤矿电机在运行中,很容易产生一些故障,为了保障电机的高效运行,很多企业在一些技术的运用上在逐步体验新型的科技产品。目前,随着电子科技的不断发展,我国正逐步走入数字化的时代。煤矿电机的工作状态已经和以前大不相同,在工作效率上也得到了很大的提高。数字信号处理器凭借其简单的结构、便于灵活控制等特点正在被广泛的应用到生产生活当中来。因此,数字信号处理器凭的高性能、低成本等强大的优势被迅速突显出来,在工业生产中得到了普遍的认可。
一、DSP的特点介绍
DSP是一种高速微处理器,作为科技时代进步的衍生产物,不仅具有强大的数字信号处理功能,还具有较强的控制功能以及管理能力,特别突出的是,DSP处理器处理速度和精度都是比较高的。而且采用片内程序空间和数据空间分开的独特方式,就算在高速运行的状态下,同样能够取指令和操作数,还允许程序空间和数据空间之间进行相互的数据传送。DSP微处理器内部存在多条内部总线,所以在功能操作上能够实现更多的功能。
二、DSP高速微处理器的常用芯片介绍
(一)TMS320F2812。TMS320F2812是具有强大的事件管理器模块的多位定点的芯片,具有定时、比较、捕获等功能。每个比较单元都能够输出互补的PWM波形,同时还具有正交编码脉冲电路,利用两个事件管理器模块的相互合作,驱动三相全桥电路的运行。
(二)CPLD。CPLD是一种复杂可编程逻辑器件,它的特点是结构较为复杂,规模较大,但是有较好的通用性,运行速度和灵活度也是比较快的,在使用方面,不需要完全精通内部器件,只要会使用软件语言对硬件功能进行编程即可实现相应的功能。在一些运算以及逻辑组合方面的问题上,CPLD更加能够发挥出其资源丰富的优势,因此在数字类应用过程中CPLD具有一定的优势。
三、DSP高速微处理器的工作原理
DSP微处理器在工作时会产生PWM信号和电流环控制。微处理器能够接收模拟信号,并且将模拟信号转化为数字信号,在对数字信号进行删除、强化、修改等操作,并且能够在系统芯片中实现数字数据到模拟数据的解译。DSP高速微处理器能够进行软件编程,而且指令的运行速度也是相当快速的。
SVPWM控制原理是一种较为新颖的控制方式,利用三相电压中三相功率逆变器的功率开关的特定开关模式产生PWM波,能够保证输出波形尽可能的接近理想状态下的波形,这样的控制方式使得电机转动脉动降低,提高了电压的利用率,更加体现出数字化处理的优势。
四、DSP技术在煤矿电机控制中的应用
(一)硬件部分。DSP技术在煤矿电机控制的运用上采用的是新型的控制芯片,一般采用TMS320F2812电机来控制。煤矿电机的相电流经信号反馈被收集到ADC通道,通过光电编码器对信息进行接收,然后就能求解出电机的运行速度。根据DSP技术在电机运行中的作用,对电机进行调节。根据调控的结果,形成最终的PWM波形信号,进而控制逆变器的闭合,可以有效的调节煤矿电机的运行和调节。硬件芯片采用32位的TMS320F2812高速数字信号处理器,拥有较高的工作频率,并且开发板上还设置有通信接口,可以实现矿井下的信息通信,让用户更方便的使用。
(二)软件部分。煤矿电机控制系统的软件部分无非就是编程,主要包括主程序和中断子程序两大部分,主程序包括系统初始化,定时器和CPU的中断,定时器以及其他模块参数的初始化等。中断子程序主要包括ADC模块,逆转换模块,速度求解模块以及SVPWM模块等。实现软件的各个模块的编程,才能够保证硬件功能的实现,突显出DSP技术在煤矿电机控制中的重要作用。
(三)有助于系统实现的特点。DSP技术的运用能够使煤矿电机在运行过程中,在速度和负载给定的情况下,显示出运行的状态,另外DSP技术还对电机的运行具有一定的保护作用,控制电路采用光电隔离的方式,能够起到良好的保护功能。在电流检测和速度测量等方面同样是整个系统运行起来更加规范化,提高了精准度。
总结:总而言之,DSP技术以其自身优越的性能得到了迅速的发展和应用,在不断的实践应用过程中,DSP高速微处理器的功能也得到了不断的提升。DSP技术以超强的信号处理能力和逻辑运算能力,在煤矿电机的控制盒保护中得到了良好的应用,另外,这一技术是具有很强大发展潜力的,在其他领域的实际生产中,也会得到合理的应用。DSP微处理器运用自身灵活性的特点提高了整个煤矿控制系统的性能,精准的计算功能也为煤矿的安全提供了保障,在煤矿生产中得到合理的运用,创造出更多的经济价值和社会价值。
参考文献:
[1] 张雄飞.DSP技术及其在煤矿电机控制与保护中的应用[J].中国机械,2013,(7):23-24.
[2] 殷侠,李殷.基于DSP的卸煤机电机矢量控制系统的设计研究[J].煤矿机械,2011,(4):32-33.