DSP和FPGA构成的3/3相双绕组感应发电机励磁控制系统

Ｈ″８１０″, ０, ０＝＞ ０, １, １, １, １, １, １, １, １;

Ｈ″８１１″, ０, １＝＞ １, ０, １, １, １, １, １, １, １;

Ｈ″８１２″, ０, ０＝＞ １, １, ０, １, １, １, １, １, １;

Ｈ″８１３″, ０, １＝＞ １, １,

Ｈ″８１４″, ０, ０＝＞ １, １, １, １, ０, １, １, １, １;?

Ｈ″８１５″, ０, ０＝＞ １, １, １, １, １, ０, １, １, １;

Ｈ″８１６″, ０, ０＝＞ １, １, １, １, １, １, ０, １, １;

Ｈ″８１７″, ０, １＝＞ １, １, １, １, １, １, １, ０, １;

Ｈ″８１７″, ０, ０＝＞ １, １, １, １, １, １, １, １, ０;

ＥＮＤ ＴＡＢＬＥ

其中，０表示低电平，１表示高电平。ＲＷ＝１表示读，ＲＷ＝０表示写。

ＤＳＰ对这三个端口进行操作就可以控制Ａ／Ｄ转换器：写ＣＯＮＶＳＴ端口可以启动Ａ／Ｄ转换器；读ＡＤＣＳ端口可以从Ａ／Ｄ转换器中读到数据；写数据到Ａ０端口可以设置不同的通道。

使用上述方法可以实现ＤＳＰ和Ａ／Ｄ转换器之间的无缝快速连接。

４ 使用ＦＰＧＡ实现ＰＷＭ脉冲的产生和死区的注入

ＦＰＧＡ除了管理ＤＳＰ和外设的接口外，还完成ＰＷＭ脉冲的产生和死区的注入。将ＰＷＭ芯片和死区发生器集成在ＦＰＧＡ中，就可以使ＤＳＰ专注于复杂算法的实现，而将ＰＷＭ处理交给ＦＰＧＡ系统，使系统运行于准并行处理状态。

５ 使用ＦＰＧＡ实现系统保护

为了保护发电机和ＩＧＢＴ功率器件，励磁控制系统提供了多种保护功能：变流器直流侧过压保护；变流器交流电流过流保护；变流器过温保护；发电机输出过压保护；ＩＰＭ错误保护。

图5 稳态时励磁绕组电压电流及系统直流电压波形

    使用如图４所示的硬件逻辑来实现保护功能。当ＦＰＧＡ检测到相应的故障信号时，Ｄ触发器输出一个错误信号，使与门输出一个低电平，此低电平封锁住所有的ＰＷＭ脉冲，并触发一个ＤＳＰ的外部中断信号。当ＤＳＰ响应外部中断时，可以使用ＰＲＯ端口读到错误的状态位。ＣＬＥＡＲ端口用来清除Ｄ触发器，系统因此可以重复启动。

图５给出了本控制系统的实验波形图：变流器的输出电流基本为正弦；变流器侧电容电压稳定在３６５Ｖ；功率绕组侧输出电压稳定在５１０Ｖ。